<< home
Übersicht über die Deutungen der Quantentheorie:
Vorausgesetzt wird die Kenntnis
  der Komplementarität von Welle und Teilchen im subatomaren Bereich
   der Heisenbergschen Unschärferelation
   des Youngschen Doppelspalt-Experiments
   der Modifikation dieses Experiments durch die verzögerte Wahlentscheidung
   des Experiments von Alain Aspect 1982 zur Überprüfung der Bellschen Ungleichung
   des Einstein-Podolsky-Rosen-(Gedanken)experiments
Und natürlich darf <Schrödingers Katze> nicht fehlen. Dieses Gedankenexperiment ist leicht verstehbar und macht einen grundlegenden Aspekt der Quantentheorie deutlich. Stellen sie sich einen Kasten vor, in dem eine Katze eingeschlossen ist. In Gedanken dürfen wir dieses Experiment durchführen, da es sich ja nur um eine imaginäre Katze handelt. Dieser Kasten enthalte eine Apparatur zur Freisetzung eines die Katze tötenden Giftes. Der Auslösemechanismus sei gekoppelt mit einer radioaktiven Substanz. Sie merken, dass Schrödinger an dieser Stelle den quantenmechanischen Aspekt in sein Gedankenexperiment eingeflochten hat. Denn was läßt sich laut Quantenmechanik über den radioaktiven Zerfall aussagen? Seit Tschernobyl wissen wir (leider), was eine Halbwertszeit beim radioaktiven Zerfall bedeutet. Es ist die Zeit, die verstreichen muss, bevor wir die Feststellung treffen können, dass die Hälfte des radioaktiven Materials, das sich seit Tschernobyl in unserem Körper angereichert haben könnte, zerfallen ist. Über diese je nach der radioaktiven Substanz verschiedenen Halbwertszeiten lassen sich exakte Angaben machen. Dabei handelt es sich um statistisch ermittelte Werte. Die für die Quantenmechanik wesentliche Unschärfe drückt sich aber darin aus, dass keine Angaben über den konkreten Zeitpunkt des Zerfalls eines bestimmten Atoms gemacht werden können. Während demnach korrekte Angaben über statistische Werte gemacht werden können, bleibt der Zerfall des einzelnen Atoms dem (scheinbaren oder tatsächlichen) Zufall überlassen. In Anbetracht dieser <Quantenwillkür> läßt sich nach Ablauf der Halbwertszeit der radioaktiven Substanz im Kasten nun folgende Aussage treffen: Die Wahrscheinlichkeit, dass die Katze noch lebt, beträgt 50%. Denn ein Zufall auf Quantenebene kann bereits jetzt den Mechanismus zur Freisetzung des Giftes ausgelöst haben oder ein gnädiger Zufall hat dies verhindert, und die Katze lebt noch. Um diese Unbestimmtheit auf Quantenebene zu beenden, ist eine Beobachtung notwendig. Man muss in den Kasten hinein schauen, um sich zu vergewissern, ob die Katze noch lebt oder bereits tot ist. An dieser Stelle wird die Wichtigkeit der Beobachtung bzw. des Messvorgangs oder der Versuchsanordnung bei quantenphysikalischen Systemen eindrücklich vor Augen geführt. Dieser Quanteneffekt der Unbestimmtheit setzt sich im Grunde genommen fort, wenn wir den Kasten in einen Raum stellen. In diesem Raum befinde sich ein Assistent des Versuchsleiters. In diesem Fall ist der Assistent für die Außenstehenden mit dem Quantensystem verkoppelt. Die Ungewissheit überträgt sich auf ihn. Auch wenn er in den Kasten geschaut hat, wissen diejenigen, die sich außerhalb des Raumes befinden, immer noch nicht, ob die Katze lebendig oder tot ist. Sie müssen erst den Raum betreten und dadurch das Quantensystem zwingen, sich zu offenbaren. Das Paradox dieses Gedankenexperiments liegt nun darin, dass einerseits die Unbestimmtheit (Katze lebendig oder tot) ein wesentlicher Faktor der Quantentheorie ist, andererseits jedoch ein Mischzustand zwischen lebendig und tot absurd ist und der Alltagswirklichkeit schlicht widerspricht.
Bezeichnung der Deutung Vertreter Eigenschaften/Behauptung Konsequenzen Schwächen  
Kopenhagener Deutung Bohr Der Beobachter des Experiments und die Versuchsanordnung spielen eine große Rolle; Bewußtsein/Geist haben großen Wert, Komplementarität es gibt keine objektive Wirklichkeit; sie wird durch die Beobachtung konstituiert, das Teil ist mit dem Ganzen verbunden infiniter Regress, Quanteneffekte übertragen sich auf das Messgerät vor der Beobachtung ist die Katze nicht wirklich vorhanden
Mehrfachwelten, parallele Universen Everett, Wolf, D.Deutsch unendlich viele parallele Welten, die sich ständig weiter verzweigen, sobald eine Beobachtung auf Quantenebene vorgenommen wird; das Bewußtsein des Beobachters verzweigt sich ebenfalls Postulat einer objektiven Wirklichkeit kann aufrecht erhalten werden, Nichtlokalität, Informationsvermittlung mit Überlichtgeschwindigkeit; alle Zeitmode sind gleich berechtigt; kausale Paradoxien Verstoß gegen Occams Rasiermesser; parallele Universen sind nicht erfahrbar in der einen Welt findet der Beobachter die Katze lebendig, in der anderen Welt ein anderer Beobachter die Katze tot vor
Das sich selbst beobachtende Universum John Wheeler, der sich später von seiner Theorie distanzierte das Universum realisiert sich selbst durch rückwirkende Beobachtung (=Verursachung); kosmologisches Schleifenmodell starkes anthropisches Prinzip, Bewußtsein ist unbedingt notwendig für die Existenz dieses Universums zeitliche und kausale Paradoxien; die Wirkung geht der Ursache vorauf #
Statistische oder Ensemble Deutung John Taylor ein isoliertes physikalisches System wie z.B. der Zustand eines Elektrons ist nicht messbar nur statistische Aussagen sind möglich; der Beobachter spielt keine Rolle Betrachtung eines isolierten physikalischen Systems führt nicht zur Gewinnung von Information in 50% der Fälle lebt sie noch, in 50% der Fälle ist sie tot; der Zustand der einzelnen Katze kann nicht beobachtet werden
verborgene Variablen; Quantenpotenzial David Bohm Holistisches Weltverständnis; das Ganze ist in seinen Teilen eingefaltet; Dynamik von Einfaltung und Entfaltung; Materie und Geist gehorchen einer tiefer liegenden Ordnung; Aufgabe der Lokalität; sowohl die Quantentheorie als auch die spez. Relativitätstheorie sind nur Näherungen Bewußtsein kann nur Bewußtsein und Gesellschaft beeinflussen, nicht aber die Materie; Philosophische Überzeugung geht dem Experiment vorauf verläßt den engeren Bereich wissenschaftlicher Methodik; teils Anklänge an esoterische Gedanken #
Deutung gemäß den Gesetzen der klassischen Physik Einstein durch das EPR-Gedankenexperiment versuchte Einstein nachzuweisen, dass die Teilchen wirklich existieren und sich nicht in geisterhaften Schattenwelten aufhalten; Auseinandersetzung mit Bohr, der die auseinanderfliegenden Teilchen immer noch als eine Einheit verstand, auch wenn sie Lichtjahre voneinander entfernt wären Rettung der klassischen physikalischen Gesetze; Existenz von Materie; Berechenbarkeit; Einsteins berühmter Ausspruch: Gott würfelt nicht Einstein wurde widerlegt durch den berühmten Versuch von Alain Aspect 1982 in Paris; Stützung der Quantentheorie durch das bisher wichtigste Experiment; Nachweis der Nichtlokalität infolge der Beeinflussung von Teilchen in einer Einstein-Separabilität (=Bezirke, zwischen denen Informationen nur mit Überlichtgeschwindigkeit ausgetauscht werden können) #