Zufall — Was genau ist das?

   





D i s k u s s i o n


  Beitrag 1911-1
Absoluter Zufall ist unentscheidbar

 
 

Einstein war der letzte große Physiker, der dachte, die Natur würde voll deterministisch funktionieren (Gott würfelt nicht).

Niels Bohr hielt dagegen und war der Meinung: Gott würfelt doch, denn Quantensprünge sind absolut zufällig.

Ich sage: Wir können es nicht wissen, denn Bohrs Argumentation ist widersprüchlich. Der Beweis dafür kommt aus Bohrs eigenem Credo:


Zitat von Niels Bohr:
Die Physik kann nicht ergründen, wie die Natur funktioniert.

Sie kann nur untersuchen, wie die Natur sich uns zeigt.



Bohr hätte erkennen müssen, dass — wenn dem so ist — es DREI Arten von Zufall gibt (statt nur deren zwei):
  • scheinbaren Zufall,
  • physikalischen Zufall und
  • absoluten, als solchen dann aber unentscheidbaren Zufall:

Wer eine Münze wirft, wird das Resultat als zufällig empfinden — das aber nur deswegen, weil er die Ursachen und Umstände, die dieses Resultat herbeiführen, zu wenig kennt: genaueste Modalitäten der Impilsübertragung, den Einfluss des Luftwiderstandes, kleinste Schwankungen der Luftdichte entlang der Flugbahn etc. Deswegen liegt hier nur scheinbarer Zufall vor.

Im Unterschied dazu sind die Resultate von Quantensprüngen unvorhersagbar. Und das deswegen, weil in der uns erfahrbaren Raumzeit – in dem also, was die Natur uns zeigt — keine Ursachen existieren.

Wenn aber Bohrs Meinung, die Physik könne nicht ergründen, wie die Natur funktioniert, zutrifft, dann könnte es außerhalb aller denkbaren physikalischen Modelle tatsächlich auch für jeden Quantensprung eine Ursache geben. Es wird uns dann aber nicht gelingen, zu entscheiden, ob dem wirklich so ist. FAZIT also:


Gott lässt sich nicht in die Karten schauen.


grtgrt
 

  Beitrag 1913-3
Vorauswahl durch quantenphysikalischen Zufall

 
 
Hans-m aus 1913-2:
Du machst es (in Beitrag 1913-2) komplizierter, als es ist.

Nach Deiner Aussage würde jedes zufällige Ereignis in der Quantenphysik seine Ursache finden.
Wenn Du eine Münze oder einen Würfel wirfst oder eine Roulettekugel ihr Feld findet, jeder "Zufall" wäre ein Ergebnis der Quantenphysik.

Hallo Hans-m,

du scheinst mich gründlich missverstanden zu haben, denn ich behaupte keineswegs, dass jeder Zufall einzig und allein ein Ergebnis der Quantenphysik sei.

Meine Aussage ist: Der Weg hin zu einem neuen Lebewesen führt stets über eine sehr lange Kette von Zuständen, die  a b w e c h s e l n d  Ergebnis von physikalischem Zufall einerseits und Zufall im Sinne deiner Beispiele andererseits sind. Hierbei gilt:

Der quantenphysikalisch zufällige Schritt besteht im Kollabieren einer Wellenfunktion, sprich: im physikalisch zufälligen Reduzieren einer Menge möglicher Quanten­zustände auf genau einen, der zu materieller Wirklichkeit W führt. Erst in dieser Wirklichkeit wirkt dann Zufall im Sinne deiner Beispiele.

Damit ist klar: Die Wirklichkeit, in der Zufall im Sinne deiner Beispiele wirkt, hätte — falls der vorangehende quantenphysikalische Zufall sich anders entschieden hätte — in eben dieser Form W gar nicht erst existiert (jedenfalls nicht hinsichtlich aller nur denkbaren Details).

Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1929-19
Das wichtigste aller Naturgesetze: Es muss Raum bleiben für absoluten Zufall und freien Willen.

 
 
Stueps aus 1964-28:
 
Grtgrt aus 1964-21:
Es scheint mir eher so zu sein, dass
· das wichtigste aller Naturgesetze darin besteht, die Natur zu veranlassen, eben NICHT alles zu regeln.

Hallo Gebhard, hier drückst du dich m.E. sehr ungenau aus, was mich zum Raten zwingt, und einer Diskussion nicht unbedingt förderlich ist:

Welches Naturgesetz soll das sein? Die Heisenbergsche Unschärfe?


Hallo Stueps,

mit den Freiraum, auf dessen Existenz ich in Beitrag 1964-21 aufmerksam machen wollte, habe ich kein konkretes Naturgesetz gemeint, sondern vielmehr die Tatsache, dass offenbar die Summe ALLER Naturgesetze gar nicht beabsichtigt wirklich ALLES zu regeln.

Diese Tatsache also ist es, was ich dann "das wichtigste aller Naturgesetze" genannt habe.

Die Freiheitsgrade, von denen ich dort spreche (und die ich jetzt — weil sich der Begriff "Freiheitsgrad" als schon belegt herausgestellt hat — als "von den Naturgesetzen gelassenen Freiraum" bezeichne), betreffen dann also schlicht und einfach alles, was durch Zufall oder den "freien Willen" von was auch immer geregelt sein kann.

Als was solche "freier Wille" sich dann letztendlich herausstellen könnte, weiß ich natürlich auch nicht.

Beste Grüße,
grtgrt


PS: Wo ich mich nach deinem Dafürhalten zu ungenau ausdrücke, ist das keine Absicht, sondern vor allem Folge der Tatsache, dass ich es selber nicht so genau weiß. Schließlich und endlich ist sehr viel von dem, was ich hier schreibe, ja einfach nur lautes Nachdenken (!).

 

  Beitrag 1964-42
Zur Doppelzüngigkeit der Natur: Selbst absoluter Zufall kann statistisch gesteuert sein

 
 
Zara.t. aus 1964-38:
 
sind wir uns einig, dass ... Leben nur von einer Quantentheorie beschrieben werden kann, da die nötigen Freiräume in klassischen Theorien nicht vorkommen?

Hallo Zara.t,

Leben über Quantentheorie zu beschrieben halte ich für unmöglich. Dennoch bin ich der Meinung, dass der Prozess, der zur Entwicklung von Leben geführt hat, seine Wurzeln in den Gesetzen der Quantenmechanik hat. Sie bestehen – meiner Meinung nach – in einem Zusammenwirken der beiden folgenden Tatsachen, die — da man sie nicht begründen kann — als durch die Natur gegebene Axiome zu sehen sind:

Wo ein Überlagerungszustand in einen realen Zustand kollabiert,
  • ist dessen Wert (einzeln betrachtet) absolut zufällig,
  • statistisch gesehen aber doch durch Wahrscheinlichkeiten gesteuert (jene sind gegeben durch die Wellenfunktion, die den kollabierenden Überlagerungszustand beschreibt).

Auf dieser "doppelzüngigen" Tatsache aufbauend setzt dann offenbar ein Evolutionsprozess ein, über dessen Gesetzmäßigkeiten nachzudenken mir durchaus sinnvoll erscheint.

Jener Prozess, so sehe ich das, wird
  • durch die eine Seite der Medaille (1: absoluter Zufall) in Gang gebracht und getrieben,
  • wird aber erst durch (2: gewisse Wahrscheinlichkeiten) so gesteuert, dass er nicht ständig sofort wieder rückgängig macht, was er zuvor an Fortschritt erzielt hat.

Mit anderen Worten: Die oben identifizierte "Doppelzüngigkeit" allen natürlichen Geschehens scheint essentiell (und des Pudels Kern) zu sein.

Sie scheint zu bewirken, dass zunehmend komplexere Strukturen aufbauende Schritte ein klein wenig wahrscheinlicher sind als jene, die Strukturen zerstören.

Gruß, grtgrt
 

PS: Dass absoluter Zufall statisch gesteuert sein kann, klingt zunächst widersprüchlich, ist aber letztlich nur eine Einschränkung des Begriffes "absoluter Zufall".
 

  Beitrag 1999-48
Was genau man unter absolutem Zufall verstehen sollte

 
 
Harti aus 1999-20:
Hallo Grtgrt, ...

Grtgrt aus 1999-18:
Kurz: Ich gehe davon aus, dass jene Auswahl tatsächlich absolut zufällig  i s t  (und uns nicht nur als absolut zufällig  e r s c h e i n t ).

Die Annahme "absoluten Zufalls" im Naturgeschehen, also die Feststellung, dass eine Wirkung absolut keine Ursache hat, ist unwissenschaftlich, also reine Glaubenssache. Diese Ansicht ( "Theorie") kann nämlich nicht widerlegt werden. Diese Folgerung wurde meines Wissens auch nicht von den Vertretern der Kopenhagener Deutung gezogen; was man allerdings nicht sicher sagen kann, weil die "Kopenhagener Deutung" unterschiedlich vertreten wird.

Hallo Harti,

im Grunde genommen sehe ich das auch so.

Andererseits aber scheint mir die Kopenhagener Deutung — insbesondere in der Vertiefung, die auch Anton Zeilinger vertritt — in sich konsistenter als anderes. Ich bin insbesondere ein Anhänger der Ansicht (oder Definition):

Alles was existiert, existiert nur in dem Ausmaß, in dem Information darüber existiert.


Wendet man das auf den Begriff » Zufall « an, so muss man sagen:


Man sollte genau dort von  a b s o l u t e m  Zufall sprechen,

wo etwas geschieht, über dessen Ursache die Natur uns keinerlei Information zur Verfügung stellt.


Beste Grüße,
grtgrt
 

  Beitrag 1999-51
-

 
 
Horst aus 1999-50:
Grtgrt im Beitrag 1999-48

Zitat:
Man sollte genau dort von  a b s o l u t e m  Zufall sprechen,

wo etwas geschieht, über dessen Ursache die Natur uns keinerlei Information zur Verfügung stellt.

Hallo Grtgrt

Es wäre natürlich auch möglich, dass diese Informationen durchaus zur Verfügung stehen, uns aber keine Sinnesorgane oder Messgeräte zur Verfügung stehen diese Informationen wahrzunehmen.

Sicher, Horst,

aber genau deswegen sage und schreibe ich ja » ... wo uns die Natur keine Information zur Verfügung stellt « (wo sie also keine liefert)

statt » ... wo wir keine Information darüber haben «.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1999-53
-

 
 
Horst aus 1999-52:
Hallo Grtgrt

Und woraus schlußfolgerst du, dass ausgerechnet uns die Natur über die Ursache eines "Geschehnisses" keine Information zur Verfügung stellt, also keine liefert? Warum sollte die Natur diese zurückhalten?

Ein Ereignis ist doch prinzipiell immer eine ursächliche Informationsquelle, also niemals ein "absoluter " Zufall, nur weil wir aufgrund unseres mangelhaften subjektiven Erkenntnisvermögens über Ursachen Wissen noch nicht haben.

Gruß Horst


Hallo Horst,

das "uns" wollte ich gar nicht betonen — worauf es ankommt ist: Produziert die Natur entsprechende Information, oder tut sie es nicht (so dass man annehmen kann, jene Information existiere gar nicht).


Im übrigen ist es  e i n e  Sache, den Begriff » absoluter Zufall « sinnvoll zu  d e f i n i e r e n  ,

aber eine ganz andere, im konkreten Fall nachzuweisen, dass die in der Definition genannten Voraussetzungen auch wirklich gegeben sind.



Du hast natürlich recht: Nachzuweisen, dass die Natur gewisse Information  n i c h t  produziert,  k a n n  unmöglich (oder wenigstens praktisch unmöglich) sein.

Es gibt aber Situationen, in denen das garantiert nicht der Fall ist. Ein Beispiel wäre die Eigenschaft "Spin" eines Elementarteilchens: Wo immer man es nach seinem Spin eine bestimmte Drehachse betreffend fragt, kann man ihm nicht gleichzeitig auch die entsprechende Frage bezüglich irgend einer anderen Drehachse stellen.

Gruß, grtgrt
 

  Beitrag 1999-59
Wenigstens quantenmechanischer Zufall ist absoluter (echter) Zufall

 
 
Horst aus 1999-58:
 
Der Artikel "Absoluter Zufall" existiert in der deutschsprachigen Wikipedia nicht.

Hallo Horst,

ob Wikipedia den Begriff (unter diesem Wort) kennt oder nicht, ist irrelevant, da ich selbst ja in Beitrag 1999-48 eine genaue Definition dafür gab.

Ich gebe gern zu, dass das, was ich "absoluten" Zufalle nenne, von Zeilinger "objektiver" Zufall genannt wird (und von Görnitz auch "echter" Zufall).


Horst aus 1999-58:
 
und was weiß man denn alles, um behaupten zu können ein Ereignis sei "absolut zufällig" ?

Es ist Kern der Kopenhagener Deutung, davon auszugehen, dass das Faktum, das sich bei einer "Messung" als Ergebnis zeigt, seinem konkreten Wert nach absolut zufällig aus den verfügbaren Möglichkeiten ausgewählt wird (man weiß nur, dass das, was sich da ergibt, eine zur Messfrage passende Antwort sein wird).

Da die Kopenhagender Deutung des Messvorgangs die mit Abstand am weitesten akzeptierte ist, lege ich sie zugrunde (so dass für mich — wie für alle Anhänger der Kopenhagener Deutung — quantenmechanischer Zufall stets absoluter Zufall ist).


Horst aus 1999-58:
 
Nach meinem Sprachverständnis bezeichnet man ein Ereignis als zufällig, wenn man seine Ursache mangels Informationen über sein Zustandekommen eben nicht weiß!

Das ist einfach nur nicht weiter qualifizierter Zufall — Zufall also, bei dem es sich i.A. um Zufall im Sinne der Chaos-Theorie handeln wird (nur scheinbaren Zufall).
Ich sage bewusst "im Allgemeinen", da absoluter Zufall hier natürlich auch nicht auszuschließen ist.


Zitat:
Die Annahme "absoluten Zufalls" im Naturgeschehen, also die Feststellung, dass eine Wirkung absolut keine Ursache hat, ist unwissenschaftlich, also reine Glaubenssache. Diese Ansicht ( "Theorie") kann nämlich nicht widerlegt werden.

Genau deswegen stellte Niels Bohr klar, dass die Physik keine Aussage darüber machen kann, wie die Natur  i s t , sondern nur darüber, wie sie sich uns  z e i g t .
Und genau deswegen spricht man ja nicht von der Kopenhagener "Erkenntnis", sondern von der Kopenhagener "Deutung".
Beides zusammen führt dazu, dass hier von unwissenschaftlichem Denken sicher keine Rede sein kann.

Gruß grtgrt
 

  Beitrag 1999-60
-

 
Hallo Grtgrt,

Grtgrt aus 1999-59:
Ich gebe gern zu, dass das, was ich "absoluten" Zufalle nenne, von Zeilinger "objektiver" Zufall genannt wird (und von Görnitz auch "echter" Zufall).

und das aus gutem Grund.
Denn absoluter Zufall klingt nach absoluter Beliebigkeit.
Halbwertzeiten und Interferenzmuster zeigen, dass unsere Natur im Rahmen der Statistik durchaus determiniert ist.
Im Gegensatz zur klassischen Thermodynamik bedeutet Statistik hier nicht ungenaues Wissen, sondern alles was es zu wissen gibt.
Absoluter Zufall ließe auch eine statistische Voraussage und somit Wissen nicht zu.
Objektiv oder echt ist die Unvorhersehbarkeit des Zeitpunkt des Zerfalls eines Atoms.
Ein Atom kommt aber selten allein und im Verbund zu etwas Neuem zeichnet sich mehr und mehr ein Determinismus in Form von Halbwertzeiten ab.
Noch deutlicher wird das Missverständnis beim Doppelspalt:
Zwar kann ein Teilchen überall gemessen werden, aber es gibt Gebiete, wo sie häufiger gemessen und solche, die weitestgehend "gemieden" werden.
Und diese Gebiete sind berechenbar und bestätigen sich im Experiment und sind nicht absolut zufällig.

Übrigens, ganz allgemein und im Speziellen äußert sich Wiki zum Zufall:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zufall
Zitat von Wiki:
Wenn von Zufall gesprochen wird, kann konkret gemeint sein:

1. Ein Ereignis geschieht objektiv ohne Ursache.
2. Ein Ereignis geschieht, ohne dass eine Ursache erkennbar wäre.
3. Ein Ereignis geschieht, bei dem man zwar die Einflussfaktoren kennt, sie aber nicht messen oder steuern kann, so dass das Ergebnis nicht vorhersehbar ist.
4. Zwei Ereignisse stehen in keinem (bekannten) kausalen Zusammenhang.

Fall 1 ist in der makroskopischen Welt bisher nicht beobachtet worden und dürfte prinzipiell nicht nachweisbar sein. In der Quantenmechanik wird die Existenz des objektiven Zufalls im Rahmen ihrer verschiedenen Interpretationen diskutiert. So ist der Zeitpunkt des Zerfalls des nächsten radioaktiven Atoms aus einer Stoffmenge nicht vorhersagbar.
Hervorhebung durch okotombrok

mfg okotombrok
 

  Beitrag 1999-61
-

 
 
Hi Okotombrok,

wenn ich dich also recht verstehe, siehst du absoluten Zufall als etwas, das (ein ganz seltener) Spezialfall von objektivem Zufall ist.

Objektiver Zufall wäre somit i.A. noch  n i c h t  absoluter Zufall.

Kann man das so sagen?

Und was genau ist dann echter Zufall?

Gruß, grtgrt
 

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