Die verrückte Welt der Quanten

 

Themenüberblick:

 

 

 Hier finden Sie Erklärungen von wichtigen Begriffen und Beschreibung von Umständen, die zum Verständnis der Quantenphysik ungemein wichtig sind. Das allergrößte Hindernis,

die "ver_rückte Welt der Quanten"

zu begreifen, liegt jedoch in unseren Sprachgewohnheiten, die (evolutionsbedingt, - basiert auf unserem Überlebenstrieb und der Begriffsbildung in der Wildnis) ursprünglich nie für die Beschreibung von abstrakten Konzepten gedacht waren.

"Hätte ich keine Namen für das was ist, wäre ich umgeben von Wundern"

Es ist ein Irrtum zu glauben mit Worten ließen sich grundlegende Wahrheiten beschreiben

 (gefunden bei Jörg Starkmuth, "Das Schöpfungsprinzip")

Atome

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Ein "Bild" aus der Schulzeit: Materie "besteht" überwiegend aus leerem Raum. Könnte man ein Wasserstoffatom auf die Größe des Eiffelturmes (300m) aufblähen, wäre der Atomkern so groß wie ein Tischtennisball und das Elektron entspräche einem Sandkorn. Dazwischen wäre nur leerer Raum. So könnte man gemäß diesem Bild einen Ozeandapfer auf Stecknadelkopfgröße zusammenpressen.

Daher ist es eigentlich ein elementarer Fehler, wenn im folgenden 'Quanten' z.B. manchmal als 'Teilchen' bezeichnet werden. Das Wort "Teilchen" impliziert - ob wir es wollen oder nicht - immer eine Eigenschaft, die in uns ein "Bild von extrem fein gemahlenem Sand" heraufbeschwört. Dies ist jedoch grundfalsch, da sich ein Quantensystem jederzeit in zwei Photonen (=Teilchen) oder in eine elektromagnetische Schwingung (= masselos) 'zerlegen' lässt. Da die gesamte greifbare Welt jedoch aus Quanten besteht, muß man sich im klaren sein, daß z.B.

"ein Tisch nicht aus Atomen besteht,

sondern,

- dass dieser in Atome zerlegt werden kann"

(man kann sich ihn jedoch auch völlig anders zerlegen)

Da unsere Sprache aber für diese Konzept nicht die richtigen Worte geprägt hat, ist jede Beschreibung mit diesen zwangsläufig fehlerbehaftet. Ich bitte dies im Folgenden zu berücksichtigen. Dieser Fehler kann jedoch dadurch kompensiert werden, indem man versucht, 'zwischen den Zeilen' zu lesen und die vereinfachenden Bilder, die ich versuche zu übermitteln etwas mit eigenem Vorstellungsvermögen füllt, und die 'uns Quantensystemen' von Anfang an gegebene Intuition wirken lässt.

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Das 'Doppelspaltexperiment'

 Eine seiner populärsten Erklärungsweisen:

    

Nehmen wir im Gedankenexperiment eine Kanone überschaubarer Reichweite und festen Kugeln, mit der wir auf eine 1 km entfernte Wand feuern. Da eine Kanone immer eine gewisse Streuung hat, treffen nicht alle Kugeln auf die gleiche Stelle der Wand auf. Um die Einschlagstellen etwas weiter einzugrenzen, stellen wir im Streukegel der Kanone eine Metallplatte mit einem Schlitz auf. Folge: Jetzt kommen nur noch die Kugeln an, die durch den Schlitz gelangen

 

    

Jetzt öffnen wir unmittelbar neben dem ersten einen zweiten, zusätzlichen Schlitz und erwarten an der Wand eine weitere Einschlagstelle neben der Ersten, - was zu unserer Überraschung - aber nicht zutrifft: An der Stelle an der bei nur einem Schlitz alle Kugeln ankamen, kommen jetzt fast überhaupt keine Kugeln mehr an! Dafür häufen sich an Stellen, die nicht unmittelbar hinter den Schlitzen liegen, die Einschläge! Wie kann das sein? Unserer erste Vermutung: Die Kugeln lenken sich beim Durchgang durch beide Schlitze gegenseitig ab. Da die Kanone sehr schnell feuert, können wir eine gegenseitige Berührung und ein Abprallen der Kugeln möglicherweise nicht ausschließen.

Um dies zu überprüfen setzen wir die Feuerrate der Kanone kontinuierlich herab, bis nur noch pro Sekunde eine Kugel abgefeuert wird. Das Ergebnis schockiert uns: Denn es ist das gleiche wie vorhin: Wenn wir einen zusätzlichen Schlitz öffnen (es können auch drei oder viere Schlitze sein) kommen Kugeln an denjenigen Stellen NICHT an, an denen sie ankommen, wenn nur ein Schlitz offen ist. Das Muster ähnelt eher einer Überlagerung von Wellen, einer Welleninterferenz

     

 Könnte sich die einzelne Kugel etwa vor den Schlitzen teilen und hinter den Schlitzen auf magische Art und Weise mit sich selbst wechselwirken? Wir können das ausschließen, indem wir jeweils Detektoren hinter den Schlitzen anbringen: Diese belegen jedoch eindeutig, dass jeweils nur eine Kugel durch einen der beiden Schlitze hindurchgeht. Im selben Augenblick dieser Feststellung verschwindet jedoch das Wellenmuster und es werden nur noch Einschläge genau hinter den Schlitzmasken registriert:

Detektor 

Wie ist das möglich? Was hindert eine einzelne Kugel daran anzukommen, wenn doch mehr (zusätzliche) Möglichkeiten (Schlitze) offen sind? Was (wechsel-)wirkt (interferiert) mit den Kanonenkugeln? Hierfür und auch für das ähnliche Experiment mit einem Interferometer gibt es mehrere Versuche der näheren Erklärung:

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Die bekanntesten Interpretationen

des 'Doppelspaltexperimentes' in der Quantenphysik

Bezeichnung

bekannteste Vertreter

Interpretation

Kritik

Kopenhagener Deutung

 

Nils Bohr

(derzeitige Lehrmeinung)

Beobachter und Versuchsanordnung sind entscheidend: Durch die Beobachtung des Weges eines Teilchens kommt es zum "Zusammenbruch der Wellenfunktion" (Das Wellenmuster verschwindet)

Es wird von einer zusätzlichen Annahme ausgegangen: Der Beobachter "wirkt" irgendwie auf die 'Wahrscheinlichkeitswelle', so dass diese zu einem einzelnen Teilchen "kollabiert"

(Wie das geschehen soll wird nicht erklärt)

Implizite Ordnung

David Bohm

Durch verborgene (noch nicht entdeckte) Variablen hängt Alles mit Allem zusammen

Es gibt keinen Anhaltspunkt für diese Variablen, bzw. eine 'überlichtschnelle Führungswelle'

Viele Welten Theorie

 

H. Everett, F.A. Wolf, H.D. Zeh, David Deutsch

Sich verzweigende Universen, sobald eine Beobachtung /Entscheidung vorgenommen wird. Der Beobachter ist untrennbar mit dem Beobachteten verbunden

Parallele Universen sind nicht erfahrbar, "da sich der  Beobachter mit "spaltet"

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Heisenbergs Unbestimmtheitsprinzip

Dieses Prinzip verkörpert die Unmöglichkeit zwei Eigenschaften eines Quantenobjektes gleichzeitig bestimmen zu können. Hierbei handelt es sich ausdrücklich nicht um praktische Unmöglichkeit (weil wir etwa aufgrund unserer groben technischen Geräte noch nicht in der Lage sind so kleine Teile zu untersuchen, so wie beim 'deterministischen Chaos'), sondern um ein - grundsätzliches - (Quanten-) physikalisches Prinzip. Leider wird das 'Unbestimmtheitsprinzip' im allgemeinen Sprachgebrauch meistens als 'Unschärfeprinzip' bezeichnet, was somit leicht zu o.g. Missverständnis sogar unter Wissenschaftlern (i.d.R. Nicht-Physiker) führt.

Da selbst Einstein anfangs nicht glauben konnte, dass man unmöglich Ort und Impuls eines Teilchens bestimmen kann (daher sein bekannter Ausspruch: "Gott würfelt nicht!"), ersann er etliche raffinierte Versuchsanordnung, um dieses Prinzip doch noch widerlegen zu können.  Mittlerweile ist jedoch dieser Streit, der die Physiker jahrzehntelang beschäftigte, endgültig entschieden - gegen Einstein, für Heisenberg und Bohr. Damit war endgültig klar, dass unsere Welt definitiv nicht aus Ereignissen besteht, die durch Ursache und Wirkung verknüpft werden können.

 

 Impuls und Ort eines Quants sind deshalb nicht gleichzeitig messbar, weil sich diese in einem einzigen Universum gegenseitig ausschließen würden. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass es gleichzeitig in 'Vielen-Welten' existiert und an allen Orten präsent ist, die physikalisch möglich sind.

(Das Bild kann nur bedingt deutlich machen, wo sich das Elektron befindet, da es tatsächlich 'überall' da sein kann, wo es die Gesetze der Physik zulassen, - so z.B. auch bei  Ihnen Zuhause!)

Alle Orte sind im 'Multiversum' gleichzeitig beobachtbar: Nur dadurch ist das Universum stabil und wir können Wirklichkeit erfahren

 Eine vielleicht verständlichere (und animierte) Version dieses Umstandes finden Sie hier:

Das holografische Universum

Das holografische Universum

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 Spukhafte Fernwirkung

 

Der Begriff "spukhafte Fernwirkung" wurde von Albert Einstein geprägt, der dadurch seine Zweifel an den sich ergebenden Implikationen der Quantentheorie 'bildhaft' ausdrücken wollte (s.a. auch Heisenbergs Unbestimmtheitsprinzip). Mittlerweile werden diese tatsächlich gegebenen  'Fernwirkungen' in vielfältiger Weise technisch genutzt und spielen z.B. bei der Suche nach  unknackbaren Datenverschlüsselungsverfahren (Kryptografie) eine wesentliche Rolle. Schlagzeilen macht diese physikalische Eigenschaft auch unter der (an der SciFi -Serie "Star-Trek" angelehnten) Bezeichnung "Beamen". Einer der derzeit bekanntesten Erforscher dieser 'Teleportationen' ist der Wiener Quantenphysiker und Nobelpreiskandidat Prof. Anton Zeilinger.

Wie das " Beamen " (Teleportieren) von Quanten funktioniert:

ein spezieller Emitter sendet paarweise
verschränkte Lichtteilchen (Photonen) aus
 
            

                                          

Nach der Trennung schwingen diese immer entgegengesetzt zueinander:

 

Achtung! Dies ist nur eine schematische Zeichnung, ohne Messung sind die Schwingungsrichtungen völlig unbestimmt, man weis nur ,daß diese entgegengesetzt (komlementär) zueinander stehen.

Man kann sie dabei beliebig weit voneinander entfernen (z.B. an das andere Ende unserer Galaxie), jedoch müssen sie isoliert bleiben, d.h. es darf zwischenzeitlich keine Messung (='Beobachtung') an ihnen durchgeführt werden.

Teleportation

zu beamendes

Photon

 

 

 

                                     

 

Sendephoton

 

 

  

 

 

Um ein drittes Photon, von dem man z.B. bereits weiss (= gemessen hat), dass es senkrecht schwingt, an einen anderen Ort zu "teleportieren", lässt man dieses auf das eine Photon treffen, das nach Absprache als 'Sendephoton' definiert wurde. Beim Zusammentreffen nimmt das "Sendephoton" dann den entgegengesetzten  Zustand des "Passagierphotons" an

 

Die beiden getrennten Photonen bilden über beliebige räumliche Entfernung hinweg weiterhin ein einziges Quantensystem.

Im gleichen Augenblick(!), in dem die Schwingungsrichtung des "Sendephotons" als 'waagrecht' festgelegt' wird, wird eine Messung beim "Empfängerphoton" ergeben, dass dieses 'senkrecht' schwingt.   (Die Mitteilung 'wie' (und wann) die Messung zu erfolgen hat, muss jedoch nach wie vor auf 'klassischem Weg' an den Empfänger übermittelt werden.)    

 

 

                                              

 

 

 

Messergebnis beim Empfänger

               

Durch die Überlagerung verlieren das zu 'teleportierende' und das 'Sendephoton' ihre individuellen Eigenschaften, diese werden 'unbestimmt'. Die Information des teleportierten Photons wurde vollständig auf das Empfängerphoton übertragen. Es wird also 'nicht das Sendephoton' an sich übertragen (und "vernichtet"), sondern seine Eigenschaften, über die ein Quant sich nun mal ausschließlich und allein definiert.

Der sich hieraus ergebende Umstand, dass Quanten nicht kopiert werden können,  ist auch als das 'no-cloning Theorem' der Quantenphysik bekannt.

Eine spezielle Version dieser Zusammenhänge zugeschnitten auf die 'Viel-Welten-Interpretation' finden Sie hier:

Verschränkte Welten

Hier wird u.a. auch erklärt was es mit den 'Bellschen Ungleichungen' auf sich hat und warum die Quantentheorie  'nicht-lokal' ist.

Einen anderen Ansatz zum näheren Verständnis des "beamens", warum die 'Vielen-Welten' ein 'Hologramm' bilden und wieso es zur 'Abstimmung der Realität' (endliche) Zeit braucht, finden Sie hier:

Das holografische Universum

Das holografische Universum

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Verschränkung und Dekohärenz

Es gibt hier viele Mißverständnisse, - auch und gerade unter Physikern, wie das Dekohärenzkonzept "wirkt". Manchmal wird sogar von dieser Seite behauptet, Dekohärenz sei mit einem ominösen "Kollaps der Wellenfunktion" identisch. Bei näherer Betrachtung lässt sich jedoch zeigen, dass sich dieser sprachliche Unfug als  'Wunschvorstellung' mancher Wissenschaftler entpuppt und Dekohärenz demgegenüber nur die Verschränkung von beobachteten System, mit dem Beobachtersystem beschreibt.

näheres dazu wird hier in Zusammenhang mit der Quanteninformation erläutert

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Komplementarität

Auch wenn es in einem einzigen Universum unmöglich ist, zwei oder mehr sich gegenseitig ausschließende Eigenschaften gleichzeitig zu beobachten, so stehen sich die sich ergänzenden Teile (Komplemente) nicht willkürlich oder zufällig gegenüber.

siehe auch:

schaut man den Würfel einige Sekunden an, 'kippt' dieser in seiner räumlichen Ausrichtung unwillkürlich

Vexierbilder:

...entweder: 2 Köpfe oder ein Kelch

 Beides gleichzeitig  zu erkennen, geht nicht

 

Folgendes Beispiel: Wurf einer 'Münze auf Quantenebene'

Münzwurf als abstrakte Information

In einem Universum, in der eine Münze uns gleichzeitig Kopf oder Zahl zeigen würde, wäre in unseren Augen 'keine Münze', sondern etwas anderes, z.B. eine 'Farbe'. Wenn man also die Farbe einer Münze tatsächlich wahrnimmt ("misst"), sieht man nichts anderes als Kopf und Zahl gleichzeitig.

Die Formel lautet also:

Farbe  bildet sich aus der Form = (Kopf + Zahl)

 

Lage  ergibt sich aus dem Inhalt = (Rot + Grün)

 Quanteninformation: Das Universum ein Computer?

 

Immer wenn sich ein Beobachter entscheidet, die Farbe zu beobachten, entscheidet er sich in diesem Augenblick unwiderruflich 'gegen' die Beobachtung der Lage - und umgekehrt. Die Beobachtung des 'komplementären Universums' ist vom Beobachter selbst 'verunmöglicht' worden.

 

Ein 4-poliger Magnet:

eine elektromagnetische Welle, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet

und in zwei, bzw. 4 Universen spiegelbildlich (elektrisch/magnetisch) schwingt

Quanten system - ein 4-D Bildträger?

Das holografische Universum

Form und Inhalt gleichzeitig:

Das holografische Universum

 Interessanterweise macht die Tiefenpsychologie nach C.G. Jung ähnliche Aussagen:

siehe auch: senkrechtes Denken

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 Logik

- keine Eigenschaft der Natur

Jede wahre Philosophie muß mit einer Paradoxie beginnen
 (Wolfgang Pauli)

Logik stellt eine zwingende Voraussetzung für eine sinnvolle Kommunikation dar, - sowohl in der Wissenschaft, als auch allgemein in der Gesellschaft. Sie ist jedoch keine Eigenschaft der Natur selbst. Jede Beschreibung der selbigen hat sich jedoch an die Vorgaben und Gesetzmäßigkeiten der Logik zu halten, will sie Ernst genommen

Klassische Beschreibung: 10 Teile
Das System besteht aus der Summe seiner Teile

Problematisch wird es aber immer dann, wenn das Ganze ins Blickfeld gerät. Gemäß Gödels Unvollständigkeitssatz  kann sich ein axiomatisch formuliertes System (= Beschreibungssystem innerhalb der klassischen Weltsicht) niemals selbst beschreiben und muss unvollständig bleiben. Logik ist somit immer nur für 'Ausschnitte' der Weltbeschreibung gültig

Quantenphysik: Die Physik der Beziehungen (5x5 Beschreibungsmöglichkeiten)
Das System ist weitaus mehr als die Summe seiner Teile. Es ist das Produkt aus allen Teilen
(siehe auch: Wie groß ist ein Quantensystem?)
 
Kabbalah
 
Nur die Betrachtung aus verschiedenen ("allen möglichen") Gesichtspunkten, kann dazu verhelfen, die verdeckte Wahrheit hinter einer Paradoxie zu 'erahnen'.
 
--->Quantenlogik
 

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Kausalität

(Ursache und Wirkung - ein Denkfehler)

Da es sich hier tatsächlich um ein 'elementares und zugleich brisantes Thema' handelt, das eine wesentliche Voraussetzung für das Grundverständnis dieser Seiten bildet, eine etwas ausführlichere Darstellung:

Ein grundsätzliches Problem unserer Denkgewohnheiten ist, dass wir wie selbstverständlich alle wahrnehmbaren Abläufe als eine Kette von Ursache und Wirkung interpretieren. Hierbei konstruieren wir weitreichende 'Kausalketten', die einen eindeutigen Bezug zueinander haben. Sie können diese Zeilen lesen, weil ich diese geschrieben habe und weil ihr Computer eingeschaltet ist und weil ....

Das kausale Denkkonzept scheint so einleuchtend und zwingend, dass es die meisten als die Grundvoraussetzung menschlicher Erkenntnisfähigkeit halten. Welche Ursachen hat ein Autounfall, ein Erdbeben oder ein bestimmte Krankheit? Die (endgültige) Lösung für diese Fragen scheint nur davon abzuhängen, wie lange man (noch) braucht um die richtige Ursache herausgefunden zu haben.

Nun ist aber Kausalität bei weitem nicht so unproblematisch und zwingend, wie es die oberflächliche Betrachtungsweise einem nahe legt. Im Gegenteil: Der menschliche Wunsch für alles eine Ursache und Erklärung finden zu wollen hat zu vielen Verwirrungen und Kontroversen in der Geschichte der menschlichen Erkenntnis geführt. Seit Aristoteles wird die Kausalvorstellung in vier Kategorien gegliedert:

          • die Ursache des Antriebes (causa efficiens)
          • die stoffliche Ursache (causa materialis)
          • die Formursache (causa formalis)
          • die Ursache in der Absicht (causa finalis)

Beispiel wie die vier Ursachen zusammenwirken: Ich habe die Absicht ein Haus zu bauen, ich benötige Antrieb und Energie, dies zu verwirklichen, ich benötige einen Bauplan und schließlich noch das Material.

In dem Bestreben die 'echte', die 'ursächliche Ursache' zu finden entwickelten sich zwei Denkungsarten, die noch heute die Wissenschaft in zwei Gebiete teilt und ein gegenseitiges Verstehen erheblich erschwert: Zum einen die Geisteswissenschaften, deren Grundlage das finale Kausalverständnis ist und zum anderen die Naturwissenschaften, die ausschließlich das Konzepts des Antriebes gelten lassen und z.B. das finale Konzept als hypothetisch verwerfen.

siehe auch: senkrechtes Denken

Zweifellos hat das 'efficiens-Konzept' enorme Fortschritte im naturwissenschaftlich, technischen und nicht zuletzt im ökonomischen Bereich gebracht. Eine Grundannahme dieses Konzeptes ist die jederzeitige Reproduzierbarkeit. Doch gerade als man meinte, zu den kleinstmöglichen 'Teilchen' (den Quanten), also den 'Ur-Ursachen' vorgedrungen zu sein, musste man gezwungenermaßen erkennen, dass dieses Weltbild auf Sand gebaut ist. Diese Erkenntnis wird aber weiterhin von den 'klassischen Naturwissenschaften' negiert, da man glaubt, die Gesetze der Quantenphysik sind nur für die 'Welt der Quanten' gültig und daher z.B. für die Gesetze der Mechanik, der Biologie (Medizin), usw. irrelevant.

(siehe auch: Das Erkenntnisproblem der klassischen Naturwissenschaft)

In der Quantenphysik ist das energetische Kausalkonzept grundsätzlich in Frage zu stellen, da die Gesetze der 'Quantenmechanik'  keinen 'Zeitpfeil' vorschreiben, auf dem dieses Kausalkonzept beruht. Man spricht hier allenfalls von Korrelationen (also von statistischen Beziehungen, die nebeneinander existieren).

 

Kausalitätsbegriff innerhalb der Quantentheorie

Nach der Vielen-Welten-Interpretation der Quantenphysik kann man immer nur von 'Gruppen von Universen' sprechen, die z.B. die Eigenschaft 'X' haben. Immer wenn die Naturgesetze bestimmen, dass bei Auftreten der 'Gruppe X' auch die 'Gruppe Y' auftritt und 'Y' niemals auftritt, wenn es keine Gruppe mit der Eigenschaft 'X' gibt, - dann und nur dann, kann man davon sprechen, dass 'X' eine Ursache von 'Y' ist. Hier wird also nicht die logische Bedingung gestellt, dass Ursachen immer ihren Wirkungen vorauszugehen haben.

(Dies enstpricht also eher dem Prinzip der 'causa formalis')

Ein Beispiel:

Ich schieße mit einem fest montierten Präzisionsgewehr auf eine feste Scheibe (10cm), um dort eine Wirkung zu 'verursachen'

      1. Entfernung 10 Meter:

      Immer wieder die gleiche Stelle der Scheibe wird von etwas 'angestoßen'. Ursache: Das abfeuern der Kugel aus unserem Gewehr

      2. Entfernung 100 Meter:

      Mehrere Stellen, die dicht aneinander angrenzen, werden angestoßen: Ursache: Das Abfeuern (?)

      3. Entfernung 1000 Meter:

      Die 'Streuung' nimmt deutlich zu. Ursache: Das Abfeuern?  Der Wind? (wir verlegen unser Experiment daraufhin in eine Halle)

      4. Entfernung 10'000 Meter

      Die Streuung ist unübersehbar. Möglicherweise haben nicht alle abgefeuerten Kugeln die Scheibe getroffen. Ursache: kleinste Abweichungen bei der Fertigung der Kugel? Verschmutzungen im Gewehrlauf? Unterschiedliche Pulverladungen? (durch Präzisionstechniken und ständige Säuberung und Überwachung schließen wir diese Unwägbarkeiten aus und verlegen unser Experiment zudem in den Weltraum um die Beeinflussung durch die Schwerkraft und die Luftreibung zu verhindern)

      5. Entfernung 100'000 Meter

      Fast keine Kugel trifft mehr. Was ist die Ursache?

      Allerkleinste Bewegungen (Wärme und die  sogen. Brownsche Bewegung der Elementarteilchen) scheinen den Lauf des Gewehres und die Kugel so sehr zu beeinflussen, dass sie keine Wirkung auf die Scheibe mehr ausüben kann.

      Die Reproduzierbarkeit, also eine Grundvoraussetzung des klassischen  naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnungsprozesses ist hier nicht gegeben. Wir haben das nur nicht bemerkt, weil die Kugel und die Scheibe groß waren und anfangs nah beieinander standen. Auch das Argument, dass wir diese Bewegungen nur aus mangelnder Messgenauigkeit nicht mit einbeziehen können (Stichwort: deterministisches Chaos), zieht nicht, denn diese Bewegungen unterliegen generell dem Unbestimmtheitsprinzip nach Heisenberg.

      6. Entfernung 1'000'000 Meter

       Plötzlich trifft eine Kugel - eines anderen Schützen - unsere Scheibe (soll ja auch beim Biathlon ab und zu vorkommen ;-))

      Wir haben hier also eine Wirkung auf unsere Scheibe erhalten, die nicht-ursächlich mit dem abfeuern unseres Gewehres in Zusammenhang stand!

Mangels Wiederholbarkeit kann somit auch nicht mit Sicherheit gesagt werden, dass 'X' (das abfeuern unseres Gewehres) die Ursache von 'Y' (die Wirkung auf die Scheibe) ist. Wir haben hier lediglich eine Korrelation, so wie bei jeder noch so präzisen Ausführung eines mechanischen Antriebes im Alltag. Wir täuschen uns, wenn wir diesen Korrelationen mehr zuschreiben als den praktischen Nutzen den sie haben, um eng umschriebene Aufgaben in unserer 'unmittelbaren physikalischen Umgebung' zu bewältigen.

Das mag in einem Universen nicht sehr auffallen, jedoch im Multiversum in dem es unzählige Gruppen von sehr vielen ähnlichen bis zu ganz unterschiedlichen Universen gibt, erlangt diese infinitesimale Abweichung eine entscheidende Bedeutung (nicht umsonst kann  man gewisse Analogien zwischen diesem Experiment und dem 'Doppelspaltexperiment' finden.

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Das Erkenntnisproblem der klassischen Naturwissenschaft

Ein Problem der Nachhersage

Die Untersuchungsmethoden der klassischen Naturwissenschaft sind stets auf Teilung und Objektivierung aufgebaut. Beides sind jedoch Methoden, die mit der Quantenphysik ("eigentlich") nicht mehr haltbar sind.

Leider wird dies jedoch in der Naturwissenschaften im allgemeinen nicht so gesehen. Damit man weiterhin diese reduktionistischen Methoden anwenden kann, wurde ein "Kniff" eingeführt, der da heißt:

"Mikro- und Makrokosmos sind stets getrennt voneinander zu betrachten".

Dieser - wissenschaftlich nicht begründbare - "Trick",  hat nicht nur den naturwissenschaftlichen und philosophischen Fortschritt der letzten 100 Jahre schwer behindert, sondern führt zu ganz praktischen Konsequenzen, wenn wir die Auswirkungen der Quantenphysik auf unseren Alltag beurteilen wollen. (Und damit meine ich nicht die Errungenschaften der modernen Technik, die bereits zu einem großen Teil auf den Möglichkeiten der Quantenphysik beruhen)

Viele Geschichten

Je nach dem, wie man die Versuchsanordnung, z.B. beim Doppelspaltexperiment oder mit dem Mach-Zehnder-Interferometer gestaltet, lassen sich "viele Geschichten" (Richard Feynman) daraus ableiten. Wollen wir ein 'Teilchen beobachten', müssen wir vor dem Versuch eine Versuchsanordnung wählen, bei der sich Teilchen messen lassen. Wollen wir 'interferierende Wellen messen', müssen wir den Versuch (vorher) entsprechend ausrichten.

Wir können nur dann überhaupt etwas physikalisches von dieser unserer Wirklichkeit zugrundeliegenden "Quantensuppe" wahrnehmen, wenn wir vorher eine Entscheidung treffen!

Daraus ergibt sich, daß wir im Prinzip alle etwas

mit dem 

König Midas

aus der griechischen Sagenwelt 

gemein haben:

Dieser erfuhr nie, wie sich Seide oder ein streichelnde Hand anfühlt,

da sich alles, was er berührte in Gold verwandelte.

Was bedeutet das? Wir sind der physikalischen Wirklichkeit 'nicht' wahllos ausgeliefert, - sondern das Gegenteil ist der Fall: Durch unsere Beobachtungen ("Messungen") bringen wir diese Quantenwelt  nach unseren Vorgaben zum Erstarren

In der Physik gibt es ein besonders eindrucksvolles Experiment hierzu: Der

Quanten-Zeno-Effekt (Wikipedia)

Damit liefert also JEDE wissenschaftliche Versuchsanordnung, die dazu bestimmt ist klassische Fakten zu messen, immer eine Nachhersage - die nur über diejenigen Fakten Auskunft geben kann, die sie vorher im Rahmen der Versuchsbedingungen erst als Fakten geschaffen hat. Diese Vorgehensweise spielt innerhalb eines klassischen, also materialistisch geprägten Paradigmas keine Rolle und lieferte daher in den letzten 300 Jahren Wissenschaftsgeschichte sehr erfolgreiche Problemlösungen, aus denen letztlich auch die Möglichkeit hervorging, diese Seiten hier zu betrachten und auf denen unser aller (materieller) Wohlstand  beruht.

Es wird jedoch dann zu einem Problem, wenn wir vergessen, dass diese Problemlösungsversuche auf einer   Selbstbezüglichkeit beruhen, die andere mögliche Geschichten und Zusammenhänge von vorneherein ausschließen und somit zwangsläufig und ohne es zu bemerken zu falschen (logischen und kausalen) Begründungen kommen, warum etwas ist (oder 'nicht' ist). Diese Vorgehensweise muss schließlich wiederum zu 'Fehlinterpretationen der Wirklichkeit' selbst führen.

 

"Unser wissenschaftliches Zeitalter ist "krank", es ist unheil, da es zu glauben anfing, dass die Bilder, die man von der Welt entwarf, bereits die Wirklichkeit selbst sind."

(Thorwald Dethlefsen)

 "Die Naturwissenschaftler gingen im 17. Jahrhundert etwas zu weit"

(Wolfgang Pauli)

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             Das holografische Universum