Zum Inhalt springen


Alltag und Philosophie - Im Alltag liegen Weisheit und Liebe verborgen …


II">Philosophie und Quantenmechanik II

Am 06.11. fin­det die nächs­te Sit­zung in Sand­hau­sen, Sand­gas­se 13 statt. Es wird gewünscht, dass nur ein Text mit zwei Zeit­stun­den bespro­chen wird.

Dann ist der Text „Quan­ten­me­cha­nik und Kant­sche Phi­lo­so­phie“, 62ff, The­ma der Sit­zung. Ich wer­de die­sen zu Beginn der Sit­zung kurz zusam­men­fas­sen und am Ende die­ses Tex­tes schon eini­ge Hin­wei­se geben.

Die ers­te Sit­zung befass­te sich mit der „Geschich­te der Quan­ten­theo­rie“ und der „Kopen­ha­ge­ner Deu­tung der Quan­ten­theo­rie“ (3ff; 42ff). Vgl. Sie auch die Links hier. Wie an der Begriff­lich­keit sicht­bar wird, geht es Hei­sen­berg zufol­ge stets um eine Erwei­te­rung des bis­he­ri­gen mecha­ni­schen Wis­sens der Phy­sik. Die „Quan­ten­theo­rie“ beschreibt bis­her uner­kann­te mecha­ni­sche Vor­gän­ge in der Natur.

Anders als vie­le Phy­si­ker glaub­ten, war die Phy­sik gegen Ende des 19. Jahr­hun­derts nicht fak­tisch abge­schlos­sen. Max Planck erfass­te, dass die Wär­me­strah­lung bei erhitz­ten Fest­kör­pern nicht mit den „bekann­ten Natur­ge­set­zen“ beschrie­ben wer­den kön­ne. Daher wähl­te er einen ande­ren Erklä­rungs­an­satz. Ihm zufol­ge befin­den sich die Kör­per in dis­kre­ten Ener­gie­zu­stän­den – und die Ener­gie wird als Wär­me in dis­kre­ten Quan­ten abge­ge­ben. Das war nur der Start­schuss in eine etwas mehr als fünf­und­zwan­zig­jäh­ri­ge Ent­wick­lung, in der dann auch tat­säch­lich phi­lo­so­phisch rele­van­te Fra­gen wich­tig wur­den. „Phi­lo­so­phisch rele­vant“ heißt: Es ging um Fra­gen, wie wir die Rea­li­tät und uns selbst als Teil von ihr auf­fas­sen müs­sen – soweit die Fra­ge­stel­lun­gen der Phy­sik dar­auf Ant­wor­ten erwar­ten las­sen. Dabei wird bei Hei­sen­berg expli­zit, dass Expe­ri­men­te, auf denen die Natur­ge­set­ze beru­hen, Hand­lun­gen sind, wel­che auch die Rea­li­tät beein­flus­sen. Dies wur­de in der klas­si­schen Phy­sik seit New­ton fak­tisch aus­ge­schlos­sen, sodass Expe­ri­men­te angeb­lich die „objek­ti­ve Rea­li­tät“ beschrei­ben. Die mathe­ma­ti­sche Form der Natur­ge­set­ze unter­stütz­te die Auf­fas­sung, es gebe außer uns eine objek­ti­ve Rea­li­tät, die sich durch die Mathe­ma­tik beschrei­ben las­se. Das ist im Kern das alte „Sub­jekt-Objekt-Pro­blem“. Bei Hei­sen­berg wird aber deut­lich, dass es sich um ein Pra­xis­pro­blem han­delt. Denn erkannt wird in der Phy­sik aus­schließ­lich durch immer wie­der bestä­tig­ba­re und mes­send beglei­te­te Expe­ri­men­te mit han­delnd her­ge­stell­ten Maschi­nen. Und dies gilt gera­de für den Bereich des Atoms, sei­nes Kerns und der ent­spre­chen­den Teil­chen wie etwa Elek­tro­nen.

Ein­stein ver­stärk­te die Ten­denz dadurch, dass er auch bei Licht deut­lich neben dem Wel­len­cha­rak­ter des Lich­tes den Quan­ten- bzw. Teil­chen­cha­rak­ter des Lichts für bestimm­te Expe­ri­men­te behaup­te­te. Bohr zeig­te, dass das Ver­hält­nis von Atom­kern und Elek­tro­nen dann als sta­bil ver­stan­den wer­den kann, sofern auch das Atom sich in dis­kre­ten Ener­gie­zu­stän­den befin­det, wobei der Nor­mal­zu­stand der ener­gie­ärms­te sei. Gera­de das Licht ist einer der Haupt­punk­te der „schein­ba­ren“ Wider­sprü­che im Rah­men der Quan­ten­theo­rie: Expe­ri­men­te bele­gen sei­nen Wel­len­cha­rak­ter, sofern Inter­fe­renz­mus­ter auf einem Schirm ent­ste­hen. Bei ande­ren Expe­ri­men­ten, die das Streu­licht von Rönt­gen­strah­len betra­fen, muss­te aber eine Betei­li­gung von Quan­ten unter­stellt wer­den. Und der­ar­ti­ge Gegen­sät­ze wie­der­hol­ten sich.

Seit 1924 wur­de die neben der Rela­tio­nen­lo­gik wich­tigs­te Ent­wick­lung der Mathe­ma­tik der zwei­ten Hälf­te des 19. Jahr­hun­derts zur Deu­tung bzw. Inter­pre­ta­ti­on der expe­ri­men­tel­len Ergeb­nis­se bei den elek­tro­ma­gne­ti­schen Licht­wel­len her­an­ge­zo­gen. So wur­de eine „Wahr­schein­lich­keits­wel­le“ pos­tu­liert. Deren Inten­si­tät an jedem Punkt bestim­me, mit wel­cher Wahr­schein­lich­keit ein Licht­quant von einem Atom absor­biert oder auch emit­tiert wer­den kön­ne. Dabei bedeu­tet „Wahr­schein­lich­keit“ Hei­sen­berg zufol­ge den Grad der Kennt­nis der tat­säch­li­chen Situa­ti­on in einem qua­li­fi­zier­ten Sinn. Es bestehe eine Ten­denz zu einem bestimm­ten Gesche­hen. Er bringt dies mit der aris­to­te­li­schen Fas­sung von (rea­ler) Mög­lich­keit und Wirk­lich­keit zusam­men, die auf die­se Wei­se quan­ti­fi­ziert wer­den kön­ne. Dies wur­de dann mathe­ma­tisch beschrie­ben.

Im Ver­lauf ergab sich, dass wohl die rich­ti­ge Fra­ge­stel­lung lau­te­te:

Ist es viel­leicht so, dass nur sol­che expe­ri­men­tel­len Situa­tio­nen über­haupt in der Natur vor­kom­men, die in dem mathe­ma­ti­schen For­ma­lis­mus der Quan­ten­theo­rie auch aus­ge­drückt wer­den kön­nen?“ (19f) Das ist eine sehr weit­ge­hen­de Fra­ge­stel­lung, die das alte Sub­jekt-Objekt-Sche­ma zuhöchst infra­ge­stellt – und Bezü­ge zur krea­ti­ven Neu­fas­sung von phi­lo­so­phi­schen Pro­ble­men auf­weist, wel­che die dis­ku­tier­ten posi­ti­vis­ti­schen und (neu)kantianischen Model­le weit über­schrei­tet. Ist doch hier­bei vor­aus­ge­setzt, dass die Rea­li­tät selbst einen prak­ti­schen Cha­rak­ter besit­ze (John Dew­ey), eine Posi­ti­on, die bei Hei­sen­berg, von Weiz­sä­cker offen­sicht­lich unbe­kannt war.

Sofern sich jemand schon auf die Über­zeu­gung ver­pflich­tet hat, dass die Rea­li­tät sau­ber und abschlie­ßend in einem Paket mit einem Band ver­packt ist, das nicht mehr auf­ge­schnürt wer­den kann, es mit­hin kei­ne unvoll­ende­ten The­men oder neue Aben­teu­er gibt, wird er der Auf­fas­sung wider­spre­chen, dass Wis­sen eine Dif­fe­renz erzeugt, wie man auch sonst jedem unver­schäm­ten auf­dring­li­chen Men­schen wider­spricht. Doch sofern man davon über­zeugt ist, dass sich die Welt selbst im Über­gangs­pro­zess befin­det, war­um soll­te dann die Über­zeu­gung, dass das Wis­sen der bedeu­tends­te Modus ihrer Modi­fi­ka­ti­on und das ein­zi­ge Organ ihrer Lei­tung sei, a prio­ri schäd­lich sein? (Does Rea­li­ty Pos­sess a Prac­tical Cha­rac­ter? [1908], The Essen­ti­al Dew­ey I, 124ff, 125).

Der prak­ti­sche Cha­rak­ter der Rea­li­tät, der in der Quan­tenmecha­nik unter­stellt wird, kommt am klars­ten in der knap­pen For­mu­lie­rung Hei­sen­bergs zur Unbe­stimmt­heits­re­la­ti­on her­aus:

Man konn­te zwar über den Ort und die Geschwin­dig­keit eines Elek­trons spre­chen wie in der New­ton­schen Mecha­nik, man konn­te die Grö­ßen auch beob­ach­ten und mes­sen. Aber man konn­te nicht bei­de Grö­ßen gleich­zei­tig mit einer belie­bi­gen Genau­ig­keit bestim­men. Es ergab sich, dass das Pro­dukt die­ser bei­den Unge­nau­ig­kei­ten nicht klei­ner gemacht wer­den konn­te als die Planck­sche Kon­stan­te, geteilt durch die Mas­se des Teil­chens, um das es sich dabei han­del­te. Ähn­li­che Bezie­hun­gen konn­ten für ande­re expe­ri­men­tel­le Situa­tio­nen for­mu­liert wer­den. Sie wer­den Unsi­cher­heits­re­la­tio­nen oder das Prin­zip der Unbe­stimmt­heit genannt. Man hat­te damit gelernt, dass die alten Begrif­fe nur unge­nau auf die Natur pas­sen.“ (20)

Der Auf­satz über die „Kopen­ha­ge­ner Deu­tung“ ist wir­kungs­ge­schicht­lich bedeu­tend, weil er für vie­le das Bild der phi­lo­so­phi­schen Rele­vanz der Quan­ten­me­cha­nik bestimmt hat. Dar­in fin­det sich auch die Behaup­tung, die Begrif­fe der „klas­si­schen Phy­sik“ stell­ten nur eine „Ver­fei­ne­rung der Begrif­fe des täg­li­chen Lebens“ dar – und bil­de­ten so die Vor­aus­set­zung als Spra­che „für alle Natur­wis­sen­schaft“ (vgl. 58).

Was tut „die Natur­wis­sen­schaft“ gewöhn­lich?

Zunächst ist es … wich­tig, dass wir uns in der Natur­wis­sen­schaft nicht für das Uni­ver­sum als Gan­zes, das uns selbst ein­schließt, inter­es­sie­ren, son­dern dass wir unse­re Auf­merk­sam­keit auf gewis­se Tei­le des Uni­ver­sums rich­ten und [die­se] zum Gegen­stand unse­res Stu­di­ums machen. In der Atom­phy­sik ist die­ser Teil gewöhn­lich ein sehr klei­ner Gegen­stand, näm­lich ein ato­ma­res Teil­chen, manch­mal ist er auch grö­ßer; auf die Grö­ße kommt es hier nicht an. Wohl aber ist wich­tig, dass ein gro­ßer Teil des Uni­ver­sums, der uns selbst ein­schließt, nicht zum ‚Gegen­stand‘ gehört.“ (53)

Vgl. Sie die­se Selbst­be­schrei­bung mit dem­je­ni­gen, was Dew­ey schon 1908 gegen­tei­lig for­mu­liert hat­te. Unter­stellt ist bei Hei­sen­berg:

  • Die Natur­wis­sen­schaft“ kön­ne einen ein­zel­nen „Gegen­stand“ vom „Uni­ver­sum“ erken­nend iso­lie­ren.
  • Da das „Uni­ver­sum“ Hei­sen­berg zufol­ge „uns selbst“ ein­schließt, muss bei dem gewöhn­li­chen natur­wis­sen­schaft­li­chen Ver­fah­ren der per­sön­li­che Beob­ach­ter ver­nach­läs­sigt wer­den. Dies ist mög­lich, weil das iso­lie­ren­de Ver­fah­ren mathe­ma­tisch rich­ti­ge Ergeb­nis­se lie­fert, die bei­spiels­wei­se indus­tri­ell ver­wer­te­te Ergeb­nis­se her­vor­bringt. Die Kon­trol­le läuft also über Mathe­ma­tik und tech­ni­schen Fol­gen.

Die­se Auf­fas­sung der „klas­si­schen Phy­sik“ weist nun min­des­tens vier Nai­vi­tä­ten auf:

1.     wird unter­stellt, dass der ein­zel­ne Gegen­stand fak­tisch nicht durch sei­ne Bezie­hun­gen im Uni­ver­sum bestimmt ist. D. h., die klas­si­sche Phy­sik ist pro­gram­ma­tisch nicht-rela­tio­nal aus­ge­legt.

2.     Die Annah­me, es gebe ein maschi­nell objek­ti­ves Bild der Rea­li­tät setzt fak­tisch vor­aus, dass die Maschi­nen, die mes­sen und Expe­ri­men­te ermög­li­chen, irgend­wie „neu­tral“ sei­en, blo­ße Abspie­ge­lun­gen der objek­ti­ven Rea­li­tät. D. h., der prak­ti­sche und inter­es­se­ge­lei­te­te Aspekt des Maschi­nen­baus wird naiv ver­nach­läs­sigt.

3.     ist die Annah­me offen­sicht­lich falsch, dass wir uns im all­täg­li­chen Leben genau­so ver­hal­ten, wie dies dann in der klas­si­schen Phy­sik „ver­fei­nert“ prak­ti­ziert wird. Das ist ein schwer halt­ba­res Lebens­kon­zept, der All­tag ist im Ide­al­fall kom­mu­ni­ka­tiv aus­ge­legt, d. h., wir reagie­ren auf Ande­re und ande­res – und wer­den dadurch güns­ti­gen­falls geprägt und bestimmt.

4.     wird unter­stellt, die tech­nisch-indus­tri­el­len Fol­gen sei­en neu­tral, im Kern also „gut“ oder zumin­dest irgend­wie „o. k.“. Das ist – wie seit Peirce und Rus­sel Wal­lace – klar war, kei­nes­wegs der Fall.

Die Bedeu­tung der Quan­ten­me­cha­nik besteht nun dar­in, dass die­se vier Punk­te durch die Expe­ri­men­te, die zur Auf­fas­sung der Kom­ple­men­ta­ri­tät von Wel­le und Teil­chen beim Licht sowie der Unbe­stimmt­heits­re­la­ti­on füh­ren, infra­ge gestellt wer­den. Hei­sen­bergs (und die vie­ler ande­rer) Lösung ist kon­ser­va­tiv. Da die Ergeb­nis­se der Expe­ri­men­te gemes­sen wer­den müs­sen und die Mes­sung über klas­si­sche Maschi­nen erfolgt, ist der Über­gang, der von der rea­len Mög­lich­keit zur gemes­se­nen Wirk­lich­keit führt, eben klas­sisch. Aller­dings ist im Wahr­schein­lich­keits­raum mehr real mög­lich. Spä­te­re wie Gör­nitz sagen, das beob­ach­te­te Sys­tem wird durch Mes­sung klas­sisch fest­ge­legt.

Phi­lo­so­phisch ist also span­nend, ob die Quan­ten­me­cha­nik dazu führt, dass die klas­si­sche Phy­sik aus ihren iso­lie­ren­den Betrach­tungs­wei­sen her­aus­kommt. Bis heu­te ist das nicht der Fall, daher hat in der Phy­sik schwer­lich ein Para­dig­men­wech­sel statt­ge­fun­den.

Beim drit­ten Text „Quan­ten­me­cha­nik und Kant­sche Phi­lo­so­phie“ tref­fen wir phi­lo­so­phisch auf das Kate­go­ri­en­pro­blem. Die neu­kan­ti­sche Phi­lo­so­phin Gre­te Her­mann ist dar­über erstaunt und sogar erschro­cken, dass Hei­sen­berg und von Weiz­sä­cker ihr im Blick auf das „Radi­um-B-Atom“ kei­ne voll­stän­di­ge Ursa­che-Wir­kung-Beschrei­bung vor­le­gen kön­nen, was aber der Fall sein müss­te, wenn die Ursa­che-Wir­kung-Bezie­hung eine Kate­go­rie wäre, mit­hin für alle Ereig­nis­se im Uni­ver­sum zuträ­fe. Wei­ter ist hier inter­es­sant, wie empi­ri­sche Befun­de eine Tran­szen­den­tal­phi­lo­s­phie infra­ge stel­len. Eben­so wird durch von Weiz­sä­cker das Ver­hält­nis von Tech­nik und Natur­wis­sen­schaft sehr tref­fend erhellt.

« Logik der Vergesellschaftung“ in: Brodbeck, Herrschaft des Geldes (Vhs Neckargemünd) – Wittgenstein I – Religiosität und Bildlichkeit im NT »

Info:
Philosophie und Quantenmechanik II ist Beitrag Nr. 1885
Autor:
Martin Pöttner am 31. Oktober 2010 um 12:21
Category:
Alltag,Mensch und Universum,Quantenphysik,Wahrheit,Was ist Philosophie?
Tags:
 
Trackback:
Trackback URI

Keine Kommentare »

No comments yet.

Kommentar-RSS: RSS feed for comments on this post.

Leave a comment