D i s k u s s i o n


 Beitrag 0-507
Quantenphysikalische Unschärfe: Warum jede Messfrage mit über unsere Zukunft entscheidet

 
 

 
Quantenphysikalische Unschärfe

Definition und Konsequenz

 
 
Unter quantenphysikalischer Unschärfe versteht man keineswegs nur Heisenbergs Unschärferelation, sondern zudem noch die Tatsache, dass
     
  • wir von der Natur auf jede unserer Fragen stets nur ein JA oder ein NEIN erhalten,
     
  • zu jedem Zeitpunkt stets nur eine Frage stellen können (z.B. niemals gleichzeitig nach Ort und Impuls eines Teilchens fragen können)
     
  • und zudem die Natur auf den Inhalt jeder Messfrage so reagieren wird, dass sie sich in einen Zustand versetzt, der dem JA oder dem NEIN, das wir als Antwort bekommen, Sinn gibt.
     
    Mit anderen Worten: Die Antwort, welche wir bekommen, wird sich stets auf den Zustand der Natur unmittelbar NACH ihrer Antwort beziehen. Nie aber wird sie uns ihren Zustand unmittelbar VOR unserer Messfrage beschreiben.
     
     
     
    All das hat zur Folge, dass sogar noch der Inhalt jeder Messfrage
     
    mit über unsere Zukunft bestimmt

     

  Beitrag 2039-1
Materie ist anfassbar — als solches aber nur Illusion
 
 
Wie es zur Illusion anfassbarer Objekte kommt, und wo der Anfang von Leben zu finden sein könnte, wurde hier im Forum schon mehrfach gefragt und zu beantworten versucht.

Eben aber finde ich in Hans-Peter Dürrs Buch "Geist, Kosmos und Physik" einige ganz besonders interessante Feststellungen dazu. Sie sind Kern seines modernen, holistischen Weltbildes, welches sich auf die Erkenntnisse der Quantenphysik gründet:


Zitat von Dürr (S. 36-37, etwas gekürzt):
 
Die neue Weltsicht ist im Grunde holistisch, nicht atomistisch: Es existiert eigentlich nur das Eine, das Ungetrennte, das Untrennbare. ...

Das untrennbare Eine ist Prozesshaftes, Potentialität, aber nicht nur Möglichkeit, sondern auch das Vermögen zur Schaffung von Realität und von greifbar Seiendem [bestehend aus anfassbaren Objekten].

Die zeitliche Evolution besteht in einem fortschreitenden Prozess der Differenzierung dieses Untrennbaren durch Errichtung von Grenzzäunen (physikalisch: auslöschende Überlagerung von Potentialwellen).

Man ist an Zellteilung erinnert, wo sich eine Zelle ja auch vermehrt durch Neubildung von Zellwänden.

Dies imitiert die Entstehung unabhängiger Subsysteme, die als Teile des Gesamtsystems fungieren und aus denen dieses Gesamtsystem "zusammengesetzt" erscheint. Dies ist aber nie der Fall, weil der Zusammenhang viel tiefer geht, so wie etwa die sichtbar getrennten weißen Schaumkronen auf stürmischer See ja auch nicht die Betrachtung rechtfertigen, das Meer sei aus Wellen und Schaumkronen zusammengesetzt.

Das Sinnstiftende im Zusammenwirken der Als-ob-Teile entsteht immer aus dem Ganzen, das sie einschließt. Dieses Ganze, Eine, ist immer da.

Auch wir, die wir alle hier im Raum leben, sollten uns nicht vorstellen, dass wir wirklich getrennte Teile dieser Wirklichkeit sind, lose zusammengehalten durch einige Licht-, Laut- und andere von der Physik identifizierbaren Signale, die wir uns zur Verständigung wechselseitig zuwerfen. Wir sind alle Teile dieses selben Einen, derselben Potentialität, und spüren das auch: Wie sonst nämlich könnten ein paar hingeworfene Worte und Sätze mit ihrem dürftigen, abzählbaren Informationsgehalt sich in unserem jeweiligen Bewusstsein so reich entfalten.
 


Hier wird ganz klar deutlich, dass alles materiell Existierende seiner wahren Natur nach nur Wellenpaket ist.

Und so schreibt Dürr denn auch:


Zitat von Dürr, S. 44:
Ich habe als Physiker 50 Jahre lang — mein ganzes Forscherleben — damit verbracht zu fragen, was eigentlich hinter der Materie steckt. Des Endergebnis ist ganz einfach:

Es gibt keine Materie!


Diese so provokativ klingende Aussage Dürrs soll aufrütteln und uns klar machen:

Was unsere Interpretation der Wirklichkeit als Materie kennt, kennt sie auch als Wellenpaket im Feld der 4 physikalischen Grundkräfte.

Interessant ist ferner wie sich Dürr vorstellt,
  • dass es zu Leben kam,
  • dass materielle Objekte, Lebewesen und Anderes, nur endlich langes Leben haben und
  • wie sich Emergenz erklärt (er benutzt dieses Wort nicht, erklärt ihr Zustandekommen aber wenigstens ansatzweise):


Zitat von Dürr, S. 39-42, einiger Kürzungen wegen nicht ganz wörtlich:
 
Unsere Mesowelt ist eine statistisch ausgemittelte Mikrowelt (vergleichbar einem Ameisenhaufen, der von Ferne wie ein statischer Hügel aussieht, der beim genauen Hinsehen aber ungeheuere Beweglichkeit zeigt: Dass sich dies Gewimmel nicht auch im Großen ausprägt, liegt daran, dass für jede Ameise, die in einer Richtung läuft, es immer auch eine andere gibt, die das Umgekehrte macht, weshalb dann im Durchschnitt keine Bewegung des Ganzen sichtbar ist).

Dass diese Ausmittelung so vollständig gelingt, liegt wesentlich am 2. Hauptsatz der Thermodynamik, welcher besagt, dass in einem sich selbst überlassenen System jede Besonderheit, jedes Ausgezeichnetsein, im Laufe der Zeit zerstört wird (man denke an einen Schreibtisch, der, wenn wir nicht aufräumen, immer unordentlicher wird).

Deshalb verstehen wir nicht, wie es in der Natur mit ihrem starken Hang zur Unordnung überhaupt dazu kommt, dass sich bei der Evolution hochdifferenzierter Systeme (wie uns Menschen etwa) Unordnung über lange Zeit hinweg hinweg nicht durchsetzen kann.

Was also ist da passiert? Hat die Natur für ihren lebendigen Teil nicht vielleicht doch bei einer höheren Instanz eine Ausnahmeregelung den Zweiten Hauptsatz betreffend erwirkt?

Nach heutiger Einsicht scheint es keine solche Ausnahmeregelung zu geben. Die unbelebte wie die belebte Natur basieren auf derselben Art von Prä-Materie, die im Grunde eigentlich keine Materie ist. Sie kann sich auf verschiedene Weise organisieren:
  • Einmal ungeordnet und unkorreliert. Dann wird das resultierende Gesamtsystem stumpf, langweilig, apathisch (und wir nennen es unbelebte Materie).
  • Prä-Materie kann sich aber auch auf differenziertere, raffiniertere Weise formieren. Es entstehen dann Stukturen, in denen das im Grunde embryonal Lebendige selbst noch in der Mesowelt zum Ausdruck kommt und so lebendiger Organismus wird. Die eingeprägte Potentialität wird makroskopisch sichtbar. Das Gesamtsystem muss dazu weit weg von seinem Gleichgewichtszustand sein, um ein Ausmitteln seiner inneren Lebendigkeit zu vermeiden.
    Stellen Sie sich ein physikalisches Pendel vor (als herabhängenden, beweglichen Stab mit einem Gewicht unten). Es pendelt beim Anstoßen vorhersehbar und berechenbar um seine unter stabile Gleichgewichtslage. Dreht man aber Stab und Gewicht weit weg von unteren, stabilen Gleichgewicht nach ganz oben, so gibt es dort eine weitere Gleichgewichtslage. Sie ist instabil, und so wissen wir nicht, ob das Pendel auf die eine oder die andere Seite fallen wird. In diesem Instabilitätspunkt wird die inhärente Lebendigkeit des Systems sichtbar, weil es von winzig kleinen Unterschieden abhängt, ob der Pendel zum einen oder zum anderen Bewegungsablauf veranlasst wird. Die Naturwissenschaft kennt viele Systeme mit solch eingeprägten, dynamischen Instabilitäten. Sie führen zu, wie man sagt, "chaotischem" Bewegungsverhalten: Kleine Veränderungen in den Ursachen bewirken extrem große Unterschiede in den Folgen: Der Schlag eines Schmetterlings kann einen Taifun auslösen.

Leben — belebte makroskopische Oranismen — erfordern Strukturen in der Nähe inhärenter Instabilitäten. Aber Instabilitäten kippen. Um sie also lange in der Balance zu halten, müssen sie dauernd nachjustiert werden durch etwas, das sie neu austariert (intelligente Zuführung von Energie).

Diese Situation steht nicht im Widerspruch zum 2. Hauptsatz der Thermodynamik (d.h. zur allgegenwärtigen, dominanten Tendenz zur Unordnung). Denn es ist ja auch unsere ordnende Hand, die unseren Schreibtisch immer wieder in Ordnung bringen kann. Sie darf dabei aber nicht nur werkeln; sie muss darauf achten, was sie tut: Sie muss intelligent sein, den sonst beschleunigt sie nur den Prozess hin zur Unordnung.

Lebendige Systeme brauchen deswegen ... Intelligenz, eine geistige Führung, die prinzipiell im immateriellen Form-Grund verankert ist und sich in der Milliarden Jahre langen Evolution des Biosystems durch ein Plus-Summen-Spiel in komplexen Verästelungen immer höher entwickelt hat.
 

 

 Beitrag 0-186
Was gilt heute als Materie?

 
 

 
Was gilt heute als Materie?

 
 
Heute gilt als Materie tatsächlich alles, was Energieträger ist — sogar das Licht.
 
Das war nicht immer so, doch wie es dazu kam, erklärt der Physiker Prof. em. Josef Hohnerkamp so:
 


Hohnerkamp (2013, stark gekürzt):
 
Der englische Naturforscher Isaac Newton stellte fest, dass es bei verschiedenen Körpern auch einer verschiedenen Kraftanstrengung bedarf, ihre Bewegung zu ändern. Er führte als Maß für solche Trägheit den Begriff Masse ein und postulierte auch gleich, dass jene Masse dafür verantwortlich sei, dass Körper sich gegenseitig anziehen. Fortan galt die Eigenschaft, Masse zu besitzen, als Spezifikum materieller Objekte (und auch heute findet man das oft so formuliert, z.B. in Wikipedia).
 
Materielle Objekte sind danach alle Objekte, die Masse besitzen und daher Trägheit bei Bewegungsänderung zeigen sowie von anderen Objekten gleicher Art angezogen werden.
 
Erst Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mache uns klar, dass dazu auch Licht gehört und man das Wort » Masse « besser durch » Energie « ersetzt, da ja Masse im Sinne Newtons nicht notwendig Ruhemasse ist.
 
 
Was aber wurde nun aus dem Begriff » Materie « ?
 
Offensichtlich bestehen alle Objekte, die man vor Einstein als materiell bezeichnet hatte, aus Elementarteilchen, d.h. aus Quanten. Auch das Licht — sich uns als Welle eines elektromagnetischen Feldes zeigend — ist auf mikroskopischer Ebene ein Strom von Quanten.
 
Somit musste man sich neu überlegen, was denn nun das Spezifikum eines materiellen Objekts sein solle.
 
 
Mit Hilfe der Relativitätstheorien und der Quantenphysik ist leicht einzusehen, wie die Definition des Begriffs » Materie « abzuwandeln ist, um diesen neuen Einsichten Rechnung zu tragen:
 
 
Was ein materielles Objekt kennzeichnet, ist nicht die Eigenschaft (Ruhe-) Masse zu haben,
 
sondern die Eigenschaft Energieträger zu sein.

 
 
Aber nicht nur das: Wer die Spezielle Relativitätstheorie kennt, der weiß, dass die Energie immer zusammen mit einem Impuls auftritt, diese beiden Größen also ebensowenig von einander trennbar sind wie Zeit von Raum.
 
Demnach sagt die Physik heute:
 
Materielle Objekte sind alle,
 
denen sich ein Energie-Impuls-Vektor zuordnen lässt.

 
 
Note: Da sich die neue Sprechweise noch nicht überall durchgesetzt hat — und alte Schriften ohnehin nicht abänderbar sind — wird häufig noch von Masse gesprochen, wo eigentlich Materie bzw. die sie darstellende Energie gemeint sind.

 
Sie ist relativ, d.h. aus der jeweils subjektiven Sicht unterschiedlicher, relativ zueinander bewegter Bezugssysteme heraus unterschiedlich groß.
 


 
Quelle: Josef Hohnerkamp: Was können wir wissen? (Springer, 2013), S. 53-59

 
 
 
Nicht-Pysiker verstehen unter Materie deutlich weniger: Für sie ist Materie nur das, was Summe von Elementarteilchen ist, die Ruhemasse haben (sich also nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können).

 

 Beitrag 0-338
Warum Dürr kein Esoteriker war und es tatsächlich Materie nur als Illusion gibt

 
 

 
Wie berechtigt ist Kritik an H. P. Dürrs Argumentation?

 
 
Im Buch Relativer Quantenquark von Holm Gero Hümmler werden auch einige Aussagen von Hans-Peter Dürr als Esoterik eingeordnet — meiner Ansicht nach aber völlig unberechtigt. Dürrs Aussage etwa » Es gibt keine Materie « darf nicht so verstanden werden, dass es Materie — als Begriff — nicht gäbe.
 
Dürr wollte lediglich darauf hinweisen, dass mit Materie nur der Eindruck gemeint ist, den gewisse physikalische Kraftfelder in uns hervorrufen. Was ich damit meine, wird verstehen, wer sich vor Augen führt, was Farbe denn nun eigentlich ist: Farbe ist ein in unserem Bewusstsein entstehender Eindruck, den elektromagnetische Wellen in uns hinterlassen: Eine bestimmte Farbe entspricht einer bestimmten Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung. Niemand wird das heute noch bezweifeln wollen, aber ganz Ähnliches gilt für Materie.
 
 
Lies hierzu auch: Schon Max Planck hat festgestellt: Es gibt keine Materie.
 
 
Klar sein sollte auch: Wenn tatsächliche Esoteriker — Leute also, die wissenschaftliche Aussagen nicht wirklich verstehen, sich aber dennoch in irreführender Weise auf sie berufen —, so diskrediert das nicht die Wissenschaft. Dürr jedenfalls war durch und durch Wissenschaftler. Eben das haben Leute wie Holm Gero Hümmler so gar nicht verstanden.
 
 
 
Thomas Görnitz — ein in der Tradition von C.F. v. Weizäcker denkender theoretischer Physiker — schrieb (siehe z.B. sein Buch Quanten sind anders, S. 237):


Thomas Görnitz (1999, 2011):
 
"Die Meinung, dass wir verstünden, was Materie ist, kann zur Zeit wohl nur schwerlich ernsthaft vertreten werden.
 
In den naturwissenschaftlich orientierten Teilen der Biowissenschaften und Medizin wird noch vielfach ein historisch gewachsener und heute überholter Materiebegriff verwendet."
 
Er kann als Verfeinerung dessen angesehen werden, was wir im Alltagsleben unter Materi verstehen: Etwas, das feiner sein kann als Sand, aber doch nicht wesentlich verschieden davon.
 
Dieser [naive] Materiebegriff erfasst aber nur klassische Eigenschaften.
 
Es gibt sie selbstverständlich schon an kleinen Molekülen, und nur mittels dieser klassischen Eigenschaften werden heute biologische Vorgänge erklärt.
 
"Für den Teil der biologischen Probleme aber, für welche die Erklärungskraft dieser einfachen Modelle nicht ausreicht, konnte ich bei vielen Kontakten selten Bereitschaft erkennen, sich die Beschränktheit der klassischen Erklärungsmuster zu verdeutlichen."
 


 
Thomas Görnitz ist einer der (noch) wenigen Naturwissenschaftler, der — wie auch Rupert Sheldrake — immer wieder auf die zunehmend offensichtlicher werdende Tatsache hinweist, dass unser materialistisches, noch ausschließlich an den Prinzipien der klassischen Physik orientiertes Weltbild ausgedient hat. Man lese dazu sein neuestes Buch Thomas & Brigitte Görnitz: Von der Quantenphysik zum Bewusstsein: Kosmos, Geist und Materie (Springer 2016).

 

 Beitrag 0-388
Reduktionismus ist zu ungenau: Das holistische Weltbild kommt der Wahrheit näher

 
 

 
Das holistische Weltbild kommt der Wahrheit näher

 
 
Der Holismus vertritt die Auffassung, dass ein System als Ganzes mehr ist als die Summe seiner Teile und daher viele seiner Eigenschaften nur aus einer ganzheitlichen Sicht heraus verstanden werden können.
 
Dass dem wirklich so ist, hat erst die Quantenphysik (genauer: die Quantenfeldtheorie) uns klar gemacht.


Der Quantenphysiker Hans-Peter Dürr (1997, wörtlich zitiert):
 
"Astrophysiker neigen meist dazu, immer noch im Rahmen von klassischen Systemen wechselwirkender Teilchen zu denken.
 
 
Ein Quantenphysiker aber fängt mit dem zusammenhängenden, nicht auftrennbaren, ganzheitlichen » Einen « an.
 
Für den Quantenphysiker besteht weniger ein Problem darin, wie die Teile im Ganzen zusammenwirken, als vielmehr das umgekehrte Problem, wie eine Differenzierung des Ganzen, dieses » Einen « erfolgen kann, so dass es erscheint, als bestünde das Ganze aus wechselwirkenden Teilchen.
 
 
So ist etwa das elektromagnetische Feld ein unendlich ausgebreitetes Energiefeld. Mit geeigneter Überlagerung von elektromagnetischen Wellen lässt sich ein lokalisiertes Wellenpaket erzeugen, das wie ein Lichtteilchen » ein Photon « aussieht.
 
Der Differenzierungsprozess des » Einen « ist die Folge einer Selbstorganisation der Wellen: Die Erzeugung von Grenzflächen in dem » Einen « und nicht die Bildung von Gesamtsystemen aus zunächst » Getrennten «.
 
Die gesamte Evolution [ des Universums ] erscheint als Differenzierungsprozess mit einer wachsenden Zahl von näherungsweisen Trennungen, wodurch sich Unterbereiche in gewissem Umfang verselbständigen.
 
Das Hamiltonsche Prinzip der kleinsten Wirkung bedeutet aus dieser Sichtweise, dass hierbei unendlich viele Teilwellen [ gemeint sind sinusförmige, d.h. unteilbare Wellen ] miteinander spielen, so dass sie sich praktisch überall im Raum wechselseitig auslöschen ... Die klassische Bahn von Teilchen ist eine Folge dieses Prinzips."
 


 
Quelle: Hans-Peter Dürr & Franz-Theo Gottwald: Rupert Sheldrake in der Diskussion — Das Wagnis einer neuen Wissenschaft des Lebens (1997), S. 271-272.


 
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