Zuletzt aktualisiert am: 15. Oktober 2018

Die Quantenphysik beschäftigt sich mit den allerkleinsten Dingen dieser Welt. Sie ist die Theorie vom Gegenteil des Makrokosmos, welches sich mit den größten Dingen dieser Welt beschäftigt. In zwei¹ meiner Beiträge habe ich bereits das Thema, um was es hier geht, tangiert. Um das Prinzip des Wellen-Teilchen-Dualismus zu verstehen, sind weitere Begriffe notwendig. Eigentlich ist die weitverbreitete Interpretation des Begriffs Wellen-Teilchen-Dualismus falsch. Es handelt sich eigentlich um Teilchen, deren Aufenthaltswahrscheinlichkeit, also der Ort und Impuls, durch Wellenfunktion beschrieben werden können. Diese Interpretation nennt man auch Kopenhagener Deutung.

Manch einer kennt bereits das Gedankenexperiment „Schrödingers Katze“, die besagt, dass die Katze zwei Zustände gleichzeitig einnimmt, nämlich den Zustand des Lebens und gleichzeitig den Zustand des Todes. Erst durch das Messen bzw. hineinsehen in die Kiste entscheidet sich ihr tatsächlicher Zustand.

Mich hat dieses Gedankenexperiment aus der Quantenphysik bereits zu Beginn² - Anfang 2002 glaube ich, als ich mich mit physikalischen Theorien parallel zu meinem eigentlichen Studium der Informatik beschäftigte, sehr gestört - da sie die Realität verzerrt. Die Physiker haben damals in ihrem Abstraktionsgedankengrad ein falsches Weltbild zugrunde gelegt, um Ihre eigentlichen mathematischen Modelle zu visualisieren, also eine Form zu geben.

Ich schreibe öfters von Modellen, aber was sind diese Modelle eigentlich bzw. wie kann man sie bildlich vorstellen. Manch einer kennt aus der Schulmathematik die Vorgehensweise eine Funktion bzw. eine Gerade zu gegebenen Punkten zu finden. Der Fachausdruck in der Stochastik ist: Regressionsgerade. Dies ist die Gerade, die die meisten Punkte enthält. So ungefähr kann man sich vorstellen, was Modelle in der Wissenschaft eigentlich sind und warum es verschiedene Modelle für das eine Problem gibt.

Abbildung 1: Beispiel einer Regressionsgerade einer linearen Einfachregression (Quelle: Wikipedia)

Modelle in der Physik und ähnlichen Disziplinen sind in erster Linie mathematische Beschreibungen. Hat man sich für eine mathematische Beschreibung entschieden, versucht man diese wiederum in die natürliche Sprache zu übersetzen bzw. zu interpretieren, und so entstehen diese Gedankenexperimente, die an der Realität vorbeiziehen.  

Zurück zu „Schrödingers Katze“, hier hat man das Weltbild der Allerkleinsten mit dem Weltbild der Allergrößten versucht zu erklären und dabei die Realität verzerrt. Eine reale Katze kann niemals im physikalischen bzw. im biologischen Sinne zwei Lebenszustände gleichzeitig einnehmen – also, entweder ist sie tot oder sie lebt, aber beides gleichzeitig ist physikalischer Nonsens. Ich rede hier nicht von Katzen, die sich totstellen 😉.

Aber was sagt die Heisenbergsche Unschärferelation eigentlich aus. Der Kern dieses Problems ist, dass wir durch das Messen bzw. beobachten, das zu beobachtende verändern. Stellen sie sich zwei Billardkugeln auf einer Ebene vor. Sie sollen jetzt die Abstände der beiden Billardkugeln bestimmen. Jetzt nehmen Sie ein Maßband um die Abstände zu messen. Jedes Mal, wenn sie ein Maßband an die eine Kugel anlegen, stoßen sie die Kugel ein wenig weg und verändern dadurch die Abstände. Können sie dies bildlich vorstellen?

Dies nennt man in der Physik das „Wechselwirken“. Nur durch das Wechselwirken können wir die Welt, im wahrsten Sinne des Wortes, erfassen. Aber durch das Wechselwirken verändert sich der Zustand und dadurch kommen die ganzen Probleme. Jetzt fragt sich einer bestimmt, wir benutzen auch Laser in unserer Welt, um Entfernungen zu bestimmen, da kommt es nicht zu Fehlern, wieso soll es im allerkleinsten anders sein. Die Maßstäbe, um es in unserer alltäglichen Welt geht, ist eine andere. Die Abweichungen in der Größenordnung des allerkleinsten sind für die herangezogenen Maßstäbe nicht erfassbar.

Ich hoffe, dass dies für den Anfang auseichend ist und jetzt jeder die Theorien besser verstehen kann, also nicht nur mathematisch, sondern darüber hinaus.

Der Grund warum ich bereits früher von anderen Modellen ausgewichen bin, ist, dass sie Realitätsfremd sind. Das Posten dieser Message damals³ auf meiner Webseite, ich glaube, es war sogar vor 2007, hat eine Lawine (seitens der Teufel) ausgelöst.

Fußnote

¹ Dhivyah.Com → Elektrotechnik und GG-Art18 → Elektromagnetismus

² Mit der Quantenmechanik bin ich erst sehr spät, also erst ab 2000, in Berührung gekommen. Mit den Theorien von Albert Einstein (allgemeine und spezielle Relativitätstheorie → ART & SRT) bin ich schon in sehr frühen Jahren Anfang der 90‘er in Berührung gekommen, zumindest die Wissenschaftsmagazine, die ich abonniert und gelesen habe, haben mehr von diesen Themen berichtet. Leider verdienen diese Magazine seit Anfang dieses Jahrhunderts (2000 - 2005) nicht mehr das Prädikat als Wissenschaftsmagazine bezeichnet zu werden.

³ Die Domäne Dhivyah.Com und Subdomänen (z. B. GG-Art18) besitze ich erst seit Mitte 2007. Davor benutzte ich hauptsächlich von Telefonprovidern und von anderen kostenlos zur Verfügung gestellten Platz des WWWs. Ich kann fast x-beliebe Anzahl an Subdomänen erstellen z. B. wordpress.dhivyah.com oder gg-art18.dhivyah.com etc. Der Grund warum ich zwei verschiedene Webpräsenzen zur Verfügung stelle, hat mehr didaktische Gründe. Achtet bitte darauf, dass die Subdomänen immer mit einem Punkt getrennt werden müssen z. B. „wordpress.dhivyah.com“ → „wordpress“ ist Teil der Unterdomäne von „Dhivyah.Com“, aber die Schreibweise „wordpress-dhivyah.com“ (achtet auf den Bindestrich) ist eine eigenständige Domäne. Von rechts nach links wird der Domänen Baum gebildet. Das oberste Element ist die Wurzel, bei meiner Domäne ist es „com“.