Quantensprung in die Ewigkeit E-Book

Ursula Kessel

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Serie: BlickWinkel
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 235

Veröffentlichungsjahr: 2021

Beschreibung

Das Missverständnis, Bilder und Gleichnisse aus Glaubenserzählungen als naturwissenschaftliche Behauptungen zu interpretieren, führt dazu, dass die Kluft zwischen Naturwissenschaften und landläufigem Religionsverständnis immer größer wird. Die Entwickung technischer Methoden zur Beobachtung des Universums in Verbindung mit den wachsenden Möglichkeiten der Computertechnik bis hin zum Quantencomputer stellt einen absoluten Gegensatz dar zur abstrakten Erkenntnismethodik von Geisteswissenschaften wie Theologie oder Philosophie. Wenn heute viele Menschen an der Unvereinbarkeit des Glaubens und des modernen naturwissenschaftlich geprägten Weltbildes leiden, zeigt das den Wunsch nach einem ganzheitlichen Leben und einer breiteren Weltsicht als es - oberflächlich betrachtet - zu sein scheint. Viele (Quanten-)Physiker sind im Übrigen durchaus religiös, wissen doch gerade sie, wie gering das wirkliche Wissen darüber ist, was uns umgibt. Das Universum ist ein Ganzes, es ist nicht nur Materie, sondern es basiert auf etwas Anderem, wir können es Potentialität nennen oder auch Geist oder Gott.

Leseprobe

Für Reinhard

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Verlegerisches Quäntchen ... / Grußwort

Vorwort

Einleitung

Die Welt der Quanten – Grundlagen und Historie

Eine Frage der Objektivität

Eine Frage der Größenordnung

Eine Frage des Wissens

Bose-Einstein-Kondensate

Das „hörbare Universum“

Die Nähe zum Ursprung

Eine Frage der Mathematik

Eine Frage von Wellness und Gesundheit

Eine Frage des Glaubens

Biomedizin und Reinkarnation

Geistige Verbindungen und Seelenwanderung in religionsbegründenden Philosophien, Verneinung der Realität der sichtbaren Welt

Buddha

Jesus von Nazareth

Mirjam von Magdala

Christliche Erweckungsbewegungen / Quantenmystik

Ist Meditation ein direkter Weg zur Erkenntnis?

Apropos Urknall

Apropos Zeit und Ewigkeit

Gott oder der „unbewegte Beweger“

Das „Brot-Universum“

Vergangenheit und Geschichte

Raumzeit

Wahrnehmung

Einflussnahme auf kosmische / irdische Ereignisse

Paralleluniversen und Lokalität

Problem Wirklichkeit

Die Zeitreise der Teilchen oder: Rückkehr zum Ursprung

Die „Quintessenz“ des Universums

Kosmologische Konstante

Dunkle Energie

Dunkle Materie

Supersymmetrie

Fazit

Schlussbemerkung

Paul Imhof und Ursula Kessel im Gespräch

Literaturverzeichnis

Verlegerisches Quäntchen ... / Grußwort

Wenn es mit diesem Band gelingt, wie der Titel ankündigt, Physik und Glauben zu verschränken, dann wäre uns ein „Quantum Trost“ gewiss, um es mit einem James Bond-Filmtitel zu sagen. Als Christen glauben wir ans Weiterleben in einer wie auch immer gearteten Ewigkeit ... man mag sich da durchaus ein bisserl fürchten vor dem ungewissen jenseitigen Ewigen, wo demnach auch kein Ende mehr absehbar ist ... Was aber, wenn wir die Ewigkeit längst kennen, weil wir mit unserem Leben schon mittendrin sind? Die Verschränkung mit der Quantenphysik mit ihrer Zeitlosigkeit legte das ja wohl nahe. Dann hätten wir schon die ganze irdische Zeit vor Augen, worauf wir hoffen. Und was wäre die Konsequenz? Das Leben schon als Teil der Ewigkeit vollauf zu lieben! Und wertzuschätzen. Und so würden wir auch schon erkennen, wohin wir gingen, woher wir kommen. Und das ewige Leben – wäre dieser Augenblick jetzt.

Markus Tremmel

Verleger via verbis verlag

Vorwort

Ungeachtet der Fortschritte der Wissenschaft seit Beginn der Aufklärung – allen voran der Physik – und ihrer Anstrengungen, uns ein Bild davon zu liefern, „was die Welt im Innersten zusammenhält“1, scheint nie die Frage an Reiz verloren zu haben, ob ein gültiger Erkenntnisgewinn durch eine Durchdringung und gegenseitige Ergänzung von Religion und Wissenschaft möglich ist. Einen Ansatzpunkt zur Verbindung dieser beiden Bereiche bietet m. E. der Stand der aktuellen quantenphysikalischen Erkenntnisse.

Mir ist bewusst, dass der von mir im Titel gewählte Begriff „Verschränkung“ in seiner physikalischen Definition eine unlösbare Verbindung von Quanten bedeutet, die „quasi gegeben ist und zu unveränderlichen Eigenschaften führt“2. Trotz der engen physikalischen Definition von „Verschränkung“ habe ich mich für den Gebrauch des Begriffes entschieden, weil für den Fall, dass meine Fragen und Ideen stichhaltig sein sollten, es durchaus im gängigen Sinn zu Verschränkungen kommen kann.

Die grundlegenden Unterschiede zwischen Glauben, Religion und Theologie sind mir ebenso wichtig sind wie die zwischen Natur- und Geisteswissenschaften. Ich werde also versuchen, präzise zu sein.

Bis in die jüngste Gegenwart bleibt die Frage bestehen, ob Vernunft und Glaube sich wirklich ausschließen bzw. ob der Glaube an einen Gott mit der Naturwissenschaft vereinbar ist. Bedeutende Wissenschaftler haben die Meinung vertreten, dass es keinen Widerspruch zwischen Religion und Naturwissenschaft gäbe, und dass sie sehr wohl miteinander vereinbar seien. Der seit dem 18. Jahrhundert bestehende Konflikt zwischen beiden Bereichen scheint laut Heisenberg „auf dem Missverständnis zu beruhen, das entsteht, wenn man die Bilder und Gleichnisse der Religion als naturwissenschaftliche Behauptungen interpretiert, was natürlich unsinnig“ sei. Dieser grundlegende Irrtum in der Interpretation religiöser Texte ist meiner Einschätzung nach schon fast Standard in der zunehmend säkularen Welt, und zwar unabhängig vom jeweiligen Bildungsstand. Das ist sehr bedauerlich, weil mit dem damit einhergehenden Verlust der Spiritualität ein für die Weltgemeinschaft wichtiger kultureller Wert verloren geht.

Ich hatte anfangs nur vor, für mich einen Essay zu schreiben, um die „Dinge“ klarer zu fassen. Als das Skript auf ca. 30 Seiten angewachsen war, bestärkte mich Herr Dr. Dr. Paul Imhof, Professor für Religionsphilosophie, am Thema weiter zu arbeiten. Er ist mir zum Freund und zum Begleiter dieses Buches geworden. Ich danke ihm von Herzen für die ebenso ernsthafte wie fröhliche Zusammenarbeit, die zu mancherlei Erkenntnissen geführt hat. Die Mitwirkung an kleinen sehr interessanten Experimenten im Rahmen einer seiner Veranstaltungen zum Christlichen Familienstellen und damit verbundene praktische Erfahrungen haben sehr nahe an Überlegungen zur Quantenphysik herangeführt.

Vielleicht können sich meine Überlegungen tatsächlich befruchtend auswirken bzw. relevant werden für neue Wege zur Zusammenführung von Glauben und Physik.

Meine Suche nach Wegen dessen, was wir Geist nennen, führte mich unweigerlich vom Thema Urknall auch zu Bereichen wie Paralleluniversen, Dunkle Materie, Dunkle Energie, Supersymmetrie oder String-Theorien. Literatur zu Bereichen der jüdischchristlichen Religionen und zum Buddhismus haben ebenso wie neueste Erkenntnisse der Biomedizin hingeführt zu Meditation und zur Kosmologischen Konstante, die nach wie vor ein Streitpunkt der Physiker ist. Vielleicht bestätigt sich irgendwann auch meine Theorie, dass auf der Basis der Kosmologischen Konstante Informationsübertragung durch Quantenwellen stattfindet. Der Begriff „Quantensprung“ ist schon nahezu in den allgemeinen Sprachgebrauch übergegangen und wird allgemein als Metapher für einen Entwicklungsschritt verwendet. In der Physik war es lange strittig, ob es einen „echten“ Sprung der Quanten tatsächlich gibt. Heute wissen wir, dass Quantensprünge nichtkausal sind, das heißt, dass sie keine Ursache zu haben scheinen. Quanteneffekte können das Hin- und Herpendeln zwischen Teilchen und Antiteilchen bewirken, und höhere Lebensformen entstehen durch Quantensprünge von DNS-Molekülen in ihre virtuellen Zustände. Unstrittig ist auch, dass über das sog. Quantentunneling eine Materialisierung von Energie bzw. der gegenteilige Weg einer Dematerialisierung möglich ist. Diese Quantenfluktuationen geschehen ständig im sog. Vakuum.

Ich danke Paul Imhof darüber hinaus ebenso wie Markus Tremmel für die Herausgeberschaft an diesem Buch, das sie in die Schriftenreihe „Strukturen der Wirklichkeit“ aufgenommen haben. Markus Tremmel gilt ein besonderer Dank für das Lektorat an diesem Buch! In dieser zweiten Auflage habe ich die Zitat-Menge erheblich reduziert. Warum? Wer für die Rezeption des Themas eine weit greifende Literaturliste braucht, möge sich die 1. Auflage meines „Quantensprungs“ hinzunehmen. Ich habe seinerzeit großen Wert darauf gelegt, die am Thema Forschenden im Originaltext zu Wort kommen zu lassen. In dieser 2. Version sollen auf der Basis belegter Zusammenhänge meine eigenen Thesen stärker herausgestellt werden. Markus Tremmel wird sich freuen!

Mein besonderer Dank gilt heute stärker denn je Renate Schinze. Aus unserem gemeinsamen Interesse an der Übertragung der Prinzipien der Quantenphysik auf die makroskopische Welt des Alltags entsteht gerade die theoretische Basis für ein Seminar zur QuantenKosmoSoziologie: ein neuer Wissenschaftszweig als kommunikativer Überbau der Naturwissenschaften.

Ja, spinnen die denn? Wird so mancher fragen. Nein! Wir sind überzeugt davon, dass Quantenmechanik auch im zwischenmenschlichen Bereich wirkt.

Neue Fragen, Ideen und wissenschaftliche Theorien tauchen ständig am Firmament auf – manche verglühen wie Sternschnuppen, einige sind länger sichtbar, wie Kometen, einige wenige leuchten uns wie Sterne.

Wer weiß, was bleibt?

Wenn wir alle aber realisieren, was Quantenwellen und Elektronenbeugung wirklich bedeuten, branden Wellen des Geistes an die Ufer der Vernunft und verändern die Welt.

Ursula Kessel Lübeck, im Juli 2021

Und Gott sprach: Es werde Licht Und es ward Licht Gen 1,3

1 (Goethe, 1996).

2 (Wecke, 2014)

Versuch einer Verschränkung von Physik und Glauben – eine Synopse -

Einleitung

Das Missverständnis, die Bilder und Gleichnisse der Religion als naturwissenschaftliche Behauptungen zu interpretieren, muss zwangsläufig dazu führen, dass die Kluft zwischen Naturwissenschaften und landläufigem Religionsverständnis immer größer wird. Die Naturwissenschaften gelangen parallel zur Entwicklung der technischen Methoden zur Beobachtung des Universums in Verbindung mit den wachsenden Möglichkeiten der Computertechnik zu immer tieferen Einblicken in die Welten der Teilchenphysik. Es ist eine Art der konkreten wissenschaftlichen Betrachtung, die als absoluter Gegensatz zur abstrakten Erkenntnismethodik von Geisteswissenschaften wie Theologie oder Religionsphilosophie gesehen werden kann. Die Erkenntnistheorie der modernen Wissenschaft ist der Realismus. Aber was ist Realismus? Alles, was das „Beweismittel“ der Physik, die Mathematik, unzweifelhaft darlegen kann? Dann können wir nach gegenwärtigem Forschungsstand uns getrost darauf einrichten, in einem Kosmos mit Parallelwelten und Extradimensionen zu leben. Das wäre also mit unserer Vernunft vereinbar – eine Vorstellung von Gott allerdings wäre mit Vernunft nicht vereinbar, weil sie sich dem mathematischen Nachweis entzieht.

Im Leitartikel der Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft (SdW) vom Januar 2012 befasst sich auf den ersten Blick (Titel: Vernunft vs. Glaube - sind Wissenschaft und Religion vereinbar?) auch Christian Tapp mit der Frage der Vereinbarkeit von Physik und Glauben. Seine Ausführungen3 setzen sich im Kern jedoch mit den inneren Widersprüchen zwischen den Disziplinen Theologie und Religionswissenschaften auseinander und beanspruchen nicht, Physik an sich hinsichtlich ihrer Geeignetheit zum Nachweis von Glaubensinhalten heranzuziehen. Ein wichtiger Aspekt ist allerdings, dass „es keine allgemein akzeptierte Definition von Wissenschaft“ gäbe, dass lt. Philosophen wie Thomas S. Kuhn oder Jürgen Habermas „jedes wissenschaftliche Forschen von verschiedensten Vorannahmen abhängt, wozu neben ontologischen und methodologischen Voraussetzungen durchaus auch außerwissenschaftliche Interessen des Forschers gehören“ und „dass Wissenschaftler für ihre Prämissen Gewissheit beanspruchen müssen und damit auf einen Akt der Anerkennung oder des Glaubens angewiesen sind“. Er bringt auch ein, dass man „direkt für einen Vernunftoptimismus des Glaubens argumentieren“ könne und bezieht sich auf den Wahrheitsanspruch beider Disziplinen: „Denn wenn beides wahr wäre, Glaube und wissenschaftliche Erkenntnis, und beides sich widerspräche, müsste es zwei sich widersprechende Wahrheiten geben. Das aber ist offenkundig unmöglich.“

Diesen Ansatz teile ich nicht und unternehme hier den Versuch, unter Einbeziehung der Erkenntnisse über die Quantenmechanik, deren eine Kernaussage durchaus „Sein und Nichtsein“ – also ein Sowohl-Als-Auch – zulässt, der möglicherweise nur scheinbaren Polarität zwischen Physik und Glauben neue Aspekte hinzuzufügen.

Ich streite nicht über den Gottesbegriff, seine Ursprünge etc., wie in der Analyse von Kurt Flasch4, , ich lasse den philosophischen ebenso wie den theologischen Gott beiseite. Mir liegt gar nicht an der Begriffsdefinition, weil Glaube, wenn fundiert im menschlichen Geist fest verankert, darauf nicht angewiesen ist und wohl auch nie war. Vielleicht ist auch der Gottesbegriff im Umbruch, weil sich – auch durch den Dialog zwischen Naturwissenschaften und Geisteswissenschaften – eine weitere Ebene öffnet, die weder mit dem theologischen noch mit dem philosophischen Begriff zu tun hat.

Es ist übrigens interessant, dass eine Vielzahl von Zeitgenossen im Gespräch zu erkennen geben, dass sie den Glauben an die Wissenschaft für richtig und gerechtfertigt halten, jede Art von „religiösem Glauben“ allerdings grundsätzlich in Zweifel ziehen. Ich meine, dass es keinen substantiellen Unterschied zwischen Glauben und Glauben gibt, denn wer gewissermaßen unverbrüchlich – an was auch immer – glaubt, ist zu einer Überzeugung gekommen, für die es in der Regel (noch) keine handfesten Beweise gibt. Wissenschaftler suchen, wenn sie bei ihrer Arbeit von Glauben sprechen, immer nach neuen objektivierbaren Erkenntnissen, also nach einem neuen Weg. Ob sie ihn finden, ist immer sehr spannend. Zweifel am Glauben anderer ohne die Suche nach einem anderen Weg halte ich lediglich für Destruktion.

Wer in seinem Glauben Gott gefunden hat, ist sicher, für sich den richtigen Lebens-Weg gefunden zu haben. Schwierig wird es hier jedoch immer, wenn es darauf ankommt, im naturwissenschaftlichen Sinne der Gegenseite zu beweisen, dass die eigene Auffassung die einzig richtige ist, wobei es ohnehin fraglich ist, ob es eine einzig richtige überhaupt gibt. Legen wir quantenphysikalische Maßstäbe an, ist es ohnehin müßig davon auszugehen, dass es lediglich eine Wahrheit gibt. Dualismus von Welle und Korpuskel, Nichtlokalität und Verschränkung wie auch die Tatsache, dass sich philosophische Aussagen aus der Antike in der neuen Physik und Kosmologie mathematisch wiederfinden lassen, legen nahe, dass eine Gesamtschau auf der Basis der Potentialität (Plotin) die realistische Sichtweise ist.

Wie Christian M. Rutishauser5 schreibt, leiden viele Menschen an der vermeintlichen Unvereinbarkeit des christlichen Glaubens und des modernen, von der Naturwissenschaft geprägten Weltbildes. Da ein fehlender Dialog „für alle Seiten schädlich ist, vertrauen sich im Zweifel ‚aufgeklärte‘ Zeitgenossen meist lieber der Wissenschaft als dem Glauben an. Infolge der Marginalisierung der Geisteswissenschaften bleibt schließlich allein eine naturwissenschaftliche Weltsicht, die nur noch das Messbare, das Funktionale, das Materielle gelten lässt.“

Wer sich mit dieser Thematik befasst, stellt vermutlich in Übereinstimmung mit C. M. Rutishauser fest, dass durch die naturwissenschaftliche Verengung unter Naturwissenschaftlern bereits „ein Aufbruch im Gange ist, der einen weiteren Zugang zur Wirklichkeit sucht“. Es kommen bei ihm mit Arnold Benz und Andreas Dieckmann auch Physiker zu Wort, auf die ich später noch eingehen werde.

Viele (Quanten-)Physiker sind im Übrigen durchaus sehr religiös. Gerade sie wissen, wie gering das wirkliche Wissen über das ist, was uns umgibt. Sie stehen aber wegen ihres Wissens und ihrer analytischen Weltanschauung sehr kritisch den gelebten Ritualen von Kirchen bzw. Religionsgemeinschaften gegenüber, was im Allgemeinen als irreligiös missverstanden wird.6

Der Autobiografie von Werner Heisenberg7, , in der er u. A. Gespräche mit dem Kopenhagener Kreis der Physiker um Niels Bohr fiktiv rekonstruiert, sind auch Diskussionen um den Begriff der Komplementarität8 zu entnehmen: Niels Bohr hat demnach die Komplementarität bei der Deutung der Quantentheorie sehr in den Vordergrund gestellt und darauf hingewiesen, dass der Begriff in den Geisteswissenschaften, insbesondere in der Philosophie keineswegs unbekannt war: „Denn erst durch ihn kann man verständlich machen, dass die Vorstellung eines materiellen Objektes, das ... ganz unabhängig ist, nur eine abstrakte Extrapolation darstellt, der nichts Wirkliches genau entspricht.“ Er geht auf die asiatische Philosophie und die komplementären Vorstellungen in den dortigen Religionen ein und vertritt die Auffassung, dass „eine Wissenschaft, die sich auf diese Art des Denkens eingestellt hat, [...] nicht nur toleranter gegenüber den verschiedenen Formen der Religionen sein [wird], sie wird vielleicht, da sie das Ganze besser überschaut, zu der Welt der Werte mit beitragen können“.

Heisenberg bezweifelt, „ob menschliche Gemeinschaften auf die Dauer mit dieser scharfen Spaltung zwischen Wissen und Glauben leben können“. Wolfgang Pauli hielt die vollständige Trennung zwischen Wissen und Glauben lediglich für einen Notbehelf für sehr begrenzte Zeit. Vielleicht zeichnet sich in der Gegenwart bereits das Ende dieses Notbehelfs ab.

3 (Tapp, 2012), S. 56-63.

4 (Flasch, 2013), u. A. S. 182.

5 (Rutishauser, 2008), S. 13.

6 (Wecke, 2014).

7 (Heisenberg, Der Teil und das Ganze, 1996), S. 102, 104, 130.

8 Der Begriff „komplementär“ beinhaltet immer etwas gewissermaßen Gegensätzliches, das aber sich ergänzend zusammengehört: So sind z. B. die Farben in der Farbenlehre komplementär, die zusammen ein reines Grau ergeben: lila und gelb oder rot und grün. In diesem Sinne sind auch Glaube und Wissenschaft komplementär: Sie sind anscheinend Gegensätze, gehören aber zusammen.

Die Welt der Quanten – Grundlagen und Historie

Mit den Verbindungen der Materie haben sich Wissenschaftler seit eh und je befasst. Einer von ihnen war Gottfried Wilhelm Leibniz9, , der in seiner Theorie der kausalen Beziehungen10 zwischen Ereignissen „metaphysische, beseelte Punkte“ postulierte, die er als „Monaden“11 bezeichnet hat. Sie kommen den Quanten in ihrer Wirkung recht nahe. Nach seiner Ansicht ist „kraft metaphysischer Gründe alles im Universum derart miteinander verbunden, dass die Gegenwart stets mit der Zukunft schwanger geht und dass jeder Zustand nur durch den unmittelbar vorausgehenden auf natürliche Weise erklärbar ist“12. Die Leibniz‘sche Metaphysik, der zufolge alle Körper Kraftzentren voller „Monaden“ sind, die ständig in Bewegung seien, beinhaltet damit auch die fundamentale Ruhelosigkeit13, die durch die aktuelle Teilchenphysik bestätigt ist: „Selbst Räume, die frei von Atomen oder Atomkernen sind, sind nicht leer, selbst der energieärmste Zustand ist bewegt [...] Auf der Erde strömen in jeder Sekunde Milliarden Neutrinos, die aus dem Inneren der Sonne stammen, durch eine Fläche von der Größe eines Daumennagels, ohne irgendwelche erkennbaren Spuren [...] zu hinterlassen [...] Mit der Quantenphysik hat sich auch das klassische Bild von elementaren Partikeln aufgelöst [...] die Konfigurationen im Innern eines Protons ändern sich zum Beispiel aufgrund von ‚virtuellen Teilchen ‘ unentwegt.“14 Wie wir heute wissen, fluktuieren subatomare Teilchen ständig zwischen dem Zustand von Materie und Antimaterie. So wie auch aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation kurzzeitig der

Energieerhaltungssatz außer Kraft gesetzt sein kann, kann während des Hin- und Herpendelns zwischen Materie und Antimaterie auch ein Bruch der Teilchen-Antiteilchen-Symmetrie verursacht werden15. Diese Zusammenhänge sind offenbar grundlegend für unser Universum, dessen Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie bisher noch nicht wirklich enträtselt ist.

Kernbegriffe der Quantentheorie behandeln Markus Arndt, Markus Oberthaler und Jörg Schmiedmayer in ihrem Artikel „Hamlet in der Quantenwelt“16. . Sie erläutern Verschränkung, Dekohärenz und Interferenz wie auch Wellenmechanik bzw. Wellenfunktion und beziehen sich u. A. auf zwei Wissenschaftler, die Grundlagen zur Quantenphysik geschaffen haben: Erwin Schrödinger (1887-1961) und Louis de Broglie (1892– 1987).

Schon De Broglie postulierte, dass „mit jedem materiellen Objekt auch ein Wellenphänomen assoziiert sein muss“. Grundsätzlich nehmen Informationen über den Weg eines Teilchens Einfluss darauf, dass Interferenzen bei Experimenten nicht beobachtet werden: „Immer, wenn es prinzipiell unmöglich ist, zwischen gleichberechtigten Alternativen zu unterscheiden, müssen wir die zugehörige Wellenfunktion als Superposition all dieser Möglichkeiten aufschreiben.“ (Zum Verständnis muss hier klargestellt werden, dass Interferenzen durchaus beobachtet werden, wenn man nur das Ergebnis ansieht – aber nicht, wenn man den expliziten Weg messen will.)

Die Quantentheorie hat belegt, dass erst durch „Messung“ bzw. „Beobachtung“ die objektive Realität der physikalischen Welt geschaffen wird. Bis zu diesem Punkt befinden sich die Teilchen in der sog. Superposition, d. h., dass der Zustand des Unbeobachtet-seins alle potenziellen Möglichkeiten gleichzeitig beinhaltet. Durch Beobachtung kollabiere diese Superposition, und in der Folge zeige sich die Materie in bestimmter Form bzw. Eigenschaft (Dekohärenz). Die Bezeichnungen Superposition und Kohärenz reichen hinein in den philosophischen Begriff der Potentialität, die gewissermaßen die gesamte Breite des Themenkreises Glaube / Philosophie / Quantenphysik betrifft.

Dekohärenz erklärt allerdings „nicht den Kollaps der Wellenfunktion, warum also bei einer konkreten Messung genau ein bestimmtes Einzelergebnis aus einer großen Zahl möglicher Resultate realisiert wird“ 17. .

Die Quantentheorie ist eine Theorie des Möglichen und der Beziehungen, deren grundlegende Erkenntnisse und mathematische Basis experimentell bewiesen sind.

Eine Frage der Objektivität

Hier ist es jetzt wichtig, auf den Hintergrund bzw. die Bedeutung von Beobachtung und Messung einzugehen. Werner Heisenberg zitiert in einem seiner autobiografisch rekonstruierten Gespräche19 Niels Bohr mit der Aussage, dass es gleichgültig sei, „ob der Beobachter ein Mensch, ein Tier oder ein Apparat“ sei. In diesem Sinne ist natürlich auch der Messapparat eine Beobachtungsinstanz und wirkt nachweislich entsprechend auf den beobachteten Gegenstand ein.

Heisenberg zitiert außerdem aus seiner Erinnerung Einstein unter Bezug auf das Thema Beobachtung wie folgt20: „[...] Aber vom prinzipiellen Standpunkt aus ist es ganz falsch, eine Theorie nur auf beobachtbare Größen gründen zu wollen. Denn es ist ja in Wirklichkeit genau umgekehrt. Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann. Sehen Sie, die Beobachtung ist ja im Allgemeinen ein sehr komplizierter Prozess. Der Vorgang, der beobachtet werden soll, ruft irgendwelche Geschehnisse in unserem Messapparat hervor. Als Folge davon laufen dann in diesem Apparat weitere Vorgänge ab, die schließlich auf Umwegen den sinnlichen Eindruck und die Fixierung des Ergebnisses in unserem Bewusstsein bewirken [...]“

Ein Beispiel:

Wenn sich mehrere Beobachter darin einig sind, dass ein beliebiges von ihnen übereinstimmend definiertes Objekt auf dem Tisch vor ihnen liegt, so meine ich, fixieren sie es für ihre Wahrnehmung und eliminieren damit die alternativen Zustände. Sie erzeugen parallele Bilder des Objekts aus verschiedenen Perspektiven – also folglich dreidimensional – in ihren Hirnen.

Hieraus könnten wir schließen:

Wenn Menschen ihre eigene bewertende Beobachtereigenschaft aufgeben könnten und auf ihre Erwartungen verzichten würden, wäre es theoretisch möglich, die diversen quantenphysikalischen Eigenschaften von Objekten wirklich wahrzunehmen.21

Hier möchte ich ergänzen, dass meine Formulierung, die sich auf den Makrokosmos bezieht, von einer aktiven Beobachtung ausgeht. In der Quantenmechanik beeinflusst allerdings bereits die pure Anwesenheit ein System. Der Begriff „Anwesenheit“ geht über menschliche Beobachter oder Messapparate weit hinaus: es kann sich durchaus auch um jedwede angrenzende Materie handeln. Die Grenzen der Physik zwischen Makro- und Mikrokosmos verschwimmen zunehmend zugunsten einer umfassenden Quantenphysik, beleuchtet auch durch aktuelle Forschungsergebnisse.22

Die Funktion und damit die Folgen des Beobachtens werden m. E. immer noch zu wenig gewürdigt. Im viel beachteten Experiment von Anton Zeilinger und Team zur Quantenteleportation23 z. B. wird der Zustand des zu beamen-den Objektes durch Bob fixiert, während die erforderliche Messung zur Übertragung der Daten erfolgt.

Jede Beobachtung ist eine zur Verschränkung führende Störung im Sinne der Dekohärenz.

Ich halte es für möglich, dass die Erwartung des Beobachters das jeweilige Ergebnis durch Fixierung realisiert. Fixierung in diesem Sinn hat eine zeitliche Dimension. Wenn das Dilemma mit dem Kollaps manche Physiker zur Vielweltentheorie führt, nach der „bei jeder Messung alle möglichen Zustände eines Systems in verschiedenen Welten tatsächlich realisiert werden“24, dann bedeutet das, dass alles von uns „klassisch“ Wahrgenommene verschränkt sein muss, z. B. mit uns Beobachtern selbst, weil wir die Informationen der beobachteten Materie „anzapfen“. Nehmen wir Interferenzen wahr, ist dies ein Zeichen dafür, dass dort die uns fehlenden Informationen zu einem materiellen Objekt enthalten sind. Lesen können wir allerdings nur die Informationen, auf die unsere Sinne, die jeweils geeigneten Rezeptoren, eingerichtet sind, so dass die „entstehende Welt“ mit unserer Vorstellung kompatibel ist.

Ist die Welle in ihrer Funktion als Informationsverbreitung ursächlich für die Verschränkung?

Hans Christian von Baeyer bezweifelt in seinem Beitrag „Eine neue Quantentheorie – Gibt die Wellenfunktion nur die subjektive Sicht des Beobachters wieder?“25 die Objektivität der im Forschungsbereich Quantenphysik so wichtigen Beobachterposition und steht damit im Widerspruch zu einer Reihe weiterer Quantenphysiker.

Objektivität setzt voraus, dass wir im Hinblick auf Objekte wirklich unvoreingenommen sind. Dieses können wir im Normalfall in Bezug auf unsere Umgebung jedoch tatsächlich nicht sein.

Heisenberg26 lässt Niels Bohr speziell auf die sprachliche Differenz zwischen Objektivität und Subjektivität in den Bezügen zu Religion und Naturwissenschaft eingehen und beleuchtet damit den grundsätzlich anderen Aspekt einer willkürlichen Einteilung der Welt in eine objektive und eine subjektive Seite: „Wenn in den Religionen aller Zeiten in Bildern und Gleichnissen und Paradoxien gesprochen wird, so kann das kaum etwas anderes bedeuten, als dass es eben keine anderen Möglichkeiten gibt, die Wirklichkeit, die hier gemeint ist, zu ergreifen. Aber es heißt nicht, dass sie keine echte Wirklichkeit sei. Mit der Zerlegung dieser Wirklichkeit in eine objektive und eine subjektive Seite wird man nicht viel anfangen können.“

Ich füge hinzu: Mit einer solchen Einteilung geraten wir bereits in den schwierigen Definitionsbereich von Wahrheit.

Was allerdings den physikalischen Sachverhalt der Einflussnahme auf Elementarteilchen bzw. Materie durch Messung bzw. Beobachtung betrifft, muss an dieser Stelle ein Satz von Immanuel Kant eingefügt werden, den er allerdings in dieser Wirkweise wohl so nicht gedacht haben wird: „Es sind die Subjekte, die die Objektivität eines Gegenstands begründen.“

Eine Frage der Größenordnung

Wie Vlatko Vedral in seinem Beitrag zur makroskopischen Quantenphysik ausführt, wurden in mehreren Experimenten „in den letzten Jahren [...] Quantenphänomene auch in makroskopischen Systemen beobachtet, beispielsweise in Salzkristallen. Vor allem die Verschränkung, ein typischer Quanteneffekt, kann auch in großen Systemen auftreten – vielleicht sogar in lebenden Organismen. Kandidaten für makroskopische Verschränkungen sind die Fotosynthese der Pflanzen und die Magnetfeldwahrnehmung von Vögeln.“.27.Ein Hindernis für Experimente ist dabei, dass sich „Größere Systeme [...] nicht so einfach von ihrer Umgebung isolieren [lassen], [...] denn ihre Einzelteilchen verschränken sich unkontrolliert und äußerst bereitwillig mit vagabundierenden Partikeln. In der Sprache der Dekohärenz: Zu viel Information geht an die Umgebung verloren, und das System benimmt sich klassisch.“28 In Experimenten wurden bereits in größerem Maßstab zahlreiche Atome verschränkt und bilden Zustände, die in der klassischen Physik als unmöglich gelten.

Die Aussage über die an die Umgebung abgegebenen Informationen besagt bereits, dass die in unserem Sinne klassische Erscheinungsform der Systeme durch die Verschränkung begründet ist. Daher scheint mir auch die Formulierung nicht ganz richtig, dass Information verloren geht. Sie ist im Gegenteil grundlegend an der Wahrnehmungsbildung über die Objekte beteiligt.

Vlatko Vedral: „Offenbar gibt es keine fundamentale Kluft zwischen Quantenwelt und Alltagsphysik.“ Indem er auf unseren Bezug auf Raum und Zeit und die Allgemeine Relativitätstheorie eingeht, kommt er zu der Aussage: „Die klassische Raumzeit geht demnach durch den Vorgang der Dekohärenz aus quantenmechanischen Verschränkungen hervor [...]. Es gäbe im Kleinen wie im Großen nur die eine Quantenwelt.“

Nach den Grundregeln der Dekohärenz wird – nach meiner Auffassung – die Wahrnehmung der Superposition auch in diesen Fällen durch unsere subjektive Erwartung zunichte gemacht. Da nicht sämtliche Informationen zu den Objekten fehlen, können Interferenzen nicht auftreten. „Die perfekte Isolation von der Umwelt ist somit eine der größten Herausforderungen bei makroskopischen Quantenexperimenten.“29 Wobei der Isolationsraum selbst in dieser Größenordnung zur Verschränkung führen muss. Wenn, wie Aspelmeyer und Arndt schreiben, „bei der Verschränkung des Quantensystems mit der Umgebung [...] die am Teilsystem beobachtbaren Quanteneigenschaften verloren [gehen]“ 30 handelt es sich m. E. um „Ansteckung“ durch Informationsabgabe.

Bei den Experimenten zur Weitergabe von Quanteneigenschaften verhält es sich ja so, dass das abgebende Teilchen sich mit dem zu verschränkenden Teilchen in der Weise verbindet, dass ein System entsteht, bei dem wir wissen können, welchen Zustand das andere Teilchen hat, wenn wir das eine messen können.

Nach meiner Auffassung ist Verschränkung in großen, warmen Systemen nicht nur als – alltäglich gängige – Verbindung von Objekten in der klassisch von uns beobachteten Umgebung, sondern ebenfalls möglich als – zum Beispiel – Gedankenübertragung oder in der Form von Stimmungsphänomenen innerhalb von Menschenmassen. Sie beschränkt sich nicht auf rein materielle Erscheinungsformen, sondern verbindet Systeme auf grundlegendere Weise.

Eine Frage des Wissens

Ebenfalls zur Einflussnahme des Beobachters auf Messergebnisse haben Steven Hawking & Leonard Mlodinow31 ausgeführt: „Laut der Quantenphysik können wir nichts ‚nur‘ beobachten. Das trägt dem Umstand Rechnung, dass wir, um eine Beobachtung vorzunehmen, mit dem beobachteten Objekt wechselwirken müssen. Um beispielsweise ein Objekt im herkömmlichen Sinne zu sehen, bestrahlen wir es mit Licht [...], wenn wir auch nur ein schwaches Licht auf ein winziges Quantenteilchen werfen – es mit Photonen beschießen –, erzielen wir eine beträchtliche Wirkung. Wie sich gezeigt hat, verändert das die Ergebnisse eines Experiments in genau der Weise, die die Quantenphysik beschreibt.“

In der dort folgenden Beschreibung der Experimente zu Interferenzmustern wird festgestellt, dass: „[...] man das Interferenzmuster auf[hebt], wenn man ein Licht einschaltet, um festzustellen, durch welchen Spalt sich die Teilchen bewegen, und dadurch die andere Möglichkeit ausschließt“.

Die dann folgende Schilderung der modifizierten Experimente geht darauf ein, welche Informationen über den Pfad der Teilchen wir haben und differenziert das Ergebnis, d. h., welche Teilchen ein Interferenzmuster bilden. Präzise: Wenn wir keinerlei Informationen darüber haben, welchen Pfad ein Teilchen genommen hat, zeigt sich ein Interferenzmuster.

Wenn ich also etwas weiß, auch wenn es nur um eine Untermenge der Daten für Teilchen geht, zeigen sich keine Interferenzen.

Diese Beobachtungen können derzeit bis zur Größenordnung eines Fullerens (= Makromoleküle, d. Verf.) nachgewiesen werden. Hawking & Mlodinow: „Wir könnten den Aufenthaltsort eines Fullerens bestimmen, indem wir es beobachten, doch zwischen den Beobachtungen folgt es allen möglichen Pfaden.“

Ich füge hinzu: Die Teilchen finden sich „pünktlich“ an unserem Beobachtungsort ein, entsprechen also unseren Erwartungen. Heißt das: Wenn ich im Besitz von Informationen bin und etwas Bestimmtes sehen will, richten sich die Teilchen danach? Oder ist es nur so, dass wir bei besonderer beobachtender Messtechnik nur noch den von uns fokussierten Teil wahrnehmen?

Um noch einmal auf Hawking / Mlodinow einzugehen: Nach ihrer Aussage flitzen die Teilchen also zwischen den Beobachtungsphasen irgendwo herum. Das heißt auch, dass wir durch die Beobachtung ein Teilchen fixieren, das uns wieder entwischt, wenn wir die Beobachtung unterbrechen. Ob es das gleiche Teilchen ist, das wir danach fixieren, ist fraglich. Aber mithilfe der Diagramme des Nobelpreisträgers Richard Feynman könnte der Nachweis der diversen wahrscheinlichen Wege und die Differenzierung der beteiligten Elementarteilchen wohl gelingen (zu Feynman s. mein Kapitel „Die Zeitreise der Teilchen oder: Rückkehr zum Ursprung“).

So wie wir also zweifeln könnten, ob in einem Experiment z. B. wirklich nur 1 Fulleren anwesend war, so reflektieren etliche Wissenschaftler kritisch die Entwicklung der Theorien: Beispielsweise erläutert H. C. von Baeyer in seiner „Neue Quantentheorie“32, warum eine Anzahl von Wissenschaftlern unter dem Titel QBismus den sog. Quanten-Bayesianismus begründet hat. Sie bestreiten die objektive Realität der in der Quantenphysik bisher grundlegenden Wellenfunktion und stellen damit also auch die Superposition infrage. Sie beschreiben sie als lediglich mathematisches Werkzeug zur Darstellung der persönlichen Überzeugung eines Beobachters. Zitat: „Ein System – oder ein Ereignis – kann so viele unterschiedliche Wellenfunktionen besitzen, wie es Beobachter gibt.“33