Gewaltfreie Aktion Hannover - Hundert Jahre Quantenphysik 2

- Hundert Jahre Quantenphysik 2 -

Während wir uns an die gekrümmte Raumzeit der Relativitätstheorie inzwischen anscheinend gewöhnt haben, gibt es über die Quantenphysik immer wieder Schlagzeilen, wie mysteriös und rätselhaft und paradox sie sei, mit den unvermeidlichen Hinweisen auf Schrödingers Katze und dem Zitat, dass Gott nicht würfelt. Für Scam-Produkte auf dem Esoterik-Markt wird behauptet, sie würden durch Tesla, Quanten und Künstliche Intelligenz funktionieren. Geistes- und Sozialwissenschaften und auch politische und religiöse Bewegungen benutzen Begriffe aus der Quantenphysik und versuchen ihren Nutzen daraus zu ziehen, indem sie sich auf eigenwillig interpretierte Aspekte davon berufen.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts hatte man herausgefunden, dass die materiellen Dinge aus kleinsten Bestandteilen bestehen, die nach der griechischen Philosophie der Antike Atome genannt wurden. Und die bestehen wiederum aus Elementarteilchen. Inzwischen konnte ein Standardmodell aus 17 verschiedenen Teilchen theoretisch hergeleitet und experimentell nachgewiesen werden.

Durch den photoelektrischen Effekt, für den Einstein den Nobelpreis bekommen hatte, konnte gezeigt werden, dass auch Licht aus kleinsten Teilchen besteht, den Photonen. Allerdings war man sich doch eigentlich sicher gewesen, dass es sich bei Licht um eine Wellenerscheinung handelt. Dieser Widerspruch wurde auf die Spitze getrieben, als Louis-Victor de Broglie herausfand, dass im Gegenzug auch die Elementarteilchen einen Wellencharakter haben.

Materie und Strahlung sind also gleichermaßen aus kleinsten Partikeln mit Welleneigenschaften aufgebaut, aus Quanten. Auf dieser Grundlage entwickelten Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger 1925 mathematische Beschreibungen für diese Objekte. Das wird als Beginn der Quantenphysik angesehen.

Wenn ich ein Experiment durchführe, mit dem ich feststellen will, ob es sich bei Licht um eine Welle handelt, dann bestätigt mir das Experiment, dass Licht eine Welle ist. Wenn ich ein Experiment durchführe, ob es sich bei Licht um Teilchen handelt, dann bestätigt mir das Experiment, dass Licht aus Teilchen besteht.

Diese widersprüchliche Situation führte in der Naturwissenschaft dazu, dass bei Experimenten sehr viel genauer darauf geachtet wird, dass sie von den Erwartungen und Vorurteilen, die wir als Menschen dort hineinstecken, unabhängig werden. Falls sich eine Annahme zu bestätigen scheint, müssen wir immer auch in Betracht ziehen, dass das Gegenteil eventuell ebenfalls wahr sein kann.

Von solchen Standards sind Sozialwissenschaften weit entfernt. Nehmen wir zum Beispiel den in den vergangenen Jahren immer wieder vorgebrachten strukturellen Rassismus. Sicherlich ist es wichtig, darauf hinzuweisen, zumal es von Teilen der Gesellschaft heftig abgestritten wird. Nach dem Vorbild der Quantenphysik müssten wir aber ebenso untersuchen, ob es einen strukturellen oder sonstwie gearteten Antirassismus gibt.

Und dafür würden wir auf Anhieb ebenso stichhaltige Anhaltspunkte finden, Antidiskriminierungsgesetze, Gleichstellungsbeauftragte, Diversitätstrainings plus Willkommenskultur und die vielen antirassistischen Initiativen im Alltag. Wenn das in gleicher Weise Gegenstand der Forschung wäre, würde sich daraus das Bild einer Gesellschaft ergeben, die sich fortentwickelt. Statt der statischen Fixierung der Critical Race Theory darauf, einen Ist-Zustand des Rassismus festzustellen, könnten wir uns als Teil eines Prozesses der Veränderung begreifen, die in der Tradition sozialer Bewegungen der Vergangenheit - gegen die Sklaverei, gegen die Rassentrennung in den USA, gegen die Apartheid in Südafrika - auch die nächsten Schritte voranbringen wird.

Während wir den Rassismus irgendwie überwinden müssen, sind die Eigenschaften Welle und Teilchen in der Natur wertfrei. Die Kontroversen um die richtige Interpretation konnten daher durch einen Dualismus von Welle und Teilchen überwunden werden. In Kurzform, ein Quantenobjekt reist als Welle und kommt an als Teilchen.

Wenn ich in Frankreich an der Atlantikküste einen Ball ins Wasser werfe, dann kann ich sehen, wie sich um die Aufschlagstelle herum eine Welle kreisförmig ausbreitet. Die Welle wird dabei immer flacher und ist dann nicht mehr wahrnehmbar. Wenn es genauso wäre wie bei den Quanten, dann würde auf der anderen Seite des Atlantik irgendwo an der Küste Brasiliens der Ball aus dem Wasser herausspringen.

Nur dass die Entfernungen für die Quantenobjekte noch wesentlich größer sein können. Mit modernen Teleskopen empfangen wir Photonen, die vor vielen Milliarden Jahren losgeflogen sind. Wir sollten uns die Quantenwellen also nicht wie Wasserwellen vorstellen. Und vor allem sollten wir uns die Quantenteilchen nicht als Bälle, Murmeln oder winzige Billardkugeln vorstellen.

In der Physik gilt die Regel, dass alle solche Bilder/Modelle/Veranschaulichungen falsch sind. Aber manche davon sind nützlich. Wenn also Begriffe wie Welle und Teilchen benutzt werden, dann geschieht das hilfsweise, weil wir nichts besseres haben, und die jeweilige Bedeutung ist vom Kontext abhängig.

In der Quantenphysik ist die Welle das, was wir berechnen können. Das Teilchen ist das, was wir messen können. Es gibt keine Möglichkeit, die Welle direkt zu beobachten, sie tritt ausschließlich dadurch in Erscheinung, dass sie Teilchen hervorbringt. Die Stärke der Welle gibt dabei an, welche Wahrscheinlichkeit dafür besteht, ein Teilchen an einem bestimmten Ort anzutreffen. Das entspricht dem Inhalt der Kopenhagener Interpretation der Quantenphysik.

Das Teilchen ist für uns wahrnehmbar als Klecks, der auf einem geeigneten Auffangschirm erscheint, oder als Klick-Ereignis in einem Detektor. Während die Welle Aufenthaltswahrscheinlichkeiten über das ganze Universum verteilen kann, geschieht die Ankunft des Teilchens doch immer nur zu einem einzigen Zeitpunkt an einem einzigen Ort. Wir können uns das Teilchen als zusammengeschrumpfte Welle vorstellen, weil auch in diesem Zustand Welleneigenschaften bestehen bleiben.

Was geschieht dann mit der Welle im gesamten Rest des Universums? Die Welle muss ja irgendwie wissen, dass das Teilchen bereits angekommen ist und daher anderswo nicht mehr zur Verfügung steht. Es ist das, was Einstein spukhafte Fernwirkung genannt hat und was unter der Bezeichnung Einstein's Bubble als fundamentales Paradoxon der Quantenphysik bekannt ist. Man spricht auch vom Kollaps der Wellenfunktion und es gibt viele Theorien dazu, aber noch keine überzeugende Lösung. Shut up and calculate, wir sollen einfach die Formeln anwenden und keine Fragen stellen, lautet eine weit verbreitete Einstellung in der Quantenphysik dazu.

Macht der umfallende Baum ein Geräusch, wenn niemand zuhört? Ein Problem besteht darin, dass in der Quantenphysik von einer Messung geredet wird und von einem Beobachter/Observer, obwohl es sich um Vorgänge handelt, die in der Natur ständig auch ganz von allein passieren. Das führt immer wieder zu der voreiligen Interpretation, dass der Kollaps der Wellenfunktion nur durch ein intelligentes Lebewesen mit einem genügend weit entwickelten Bewusstsein herbeigeführt werden kann.

Archibald Wheeler - Das Universum erschafft sich selbst

Erwin Schrödinger hatte 1935 sein Gedankenexperiment mit der Katze, die gleichzeitig tot und lebendig sein müsste, genau deshalb vorgebracht, um zu zeigen, wie absurd eine derartige Vorstellung ist. Auf der anderen Seite steht John Archibald Wheeler, der in den 1980ern die Idee von einem Universum entwickelt hat, bei dem Leben zunächst als bloße Wahrscheinlichkeit entstanden ist. Das erste Lebewesen, das über genügend Bewusstsein verfügte, um das Universum zu beobachten, hat dann den Kollaps aller bis dahin bestehenden Wellenfunktionen herbeigeführt und damit aus der Wahrscheinlichkeit eine gültige Realität erschaffen.

In den vergangenen Jahren wurden weitere Gedankenexperimente hinzugefügt. Schrödingers Katze in ihrer Box ist dabei umgeben von inneren und äußeren Beobachtern, die vermeintlich unterschiedlich wahrnehmen würden, was real ist. Obwohl erhebliche Fehler bei der Herleitung nachgewiesen wurden, findet sich das inzwischen in unzähligen Veröffentlichungen als angebliche Bestätigung dafür, dass es keine objektive Realität gibt.

Was macht der Wind, wenn er nicht weht? Wo befindet sich das Teilchen, wenn es nicht gemessen wird? Die Frage ist sinnlos. Das Teilchen ist über die gesamte Welle verteilt, ist in diesem Zustand also kein Teilchen. Das tritt in zugespitzter Form beim berühmten Doppelspaltexperiment in Erscheinung. Dort gibt es zwei mögliche Wege. Sobald diese Wege z.B. durch eine Polarisation der Photonen zu 100% unterscheidbar sind, benutzen die Photonen immer nur einen einzigen Weg, verhalten sich also teilchenartig und es zeigt sich kein Interferenzmuster. Sobald die Wege ununterscheidbar sind, benutzen die Photonen beide Wege, verhalten sich also wellenartig und das typische Interferenzmuster wird sichtbar.

Zwischen beiden Zuständen ist ein stufenloser Übergang möglich. Wenn die Photonen nur minimal unterschiedlich polarisiert sind, dann lässt sich nachweisen, dass die Photonen bei ihrer Ankunft die Eigenschaften von beiden Wegen erworben haben. Auf dem Weg zur Arbeit habe ich zwei Möglichkeiten, auf der einen Strecke kann ich mir Frühstücksbrötchen kaufen, auf der anderen Strecke kann ich mir am Kiosk eine Zeitung holen. Die Quantenteilchen schaffen es, mit Brötchen und Zeitung gleichzeitig anzukommen.

Bei den Quantenteilchen lassen sich komplementäre Eigenschaften wie Ort und Impuls/Richtung nicht gleichzeitig mit hoher Genauigkeit ermitteln. Das ist die Heisenbergsche Unschärferelation, die unmittelbar aus der Wellennatur folgt. Nur wenn eine gleichmäßige Wellenfront über eine genügende Breite irgendwo ankommt, dann ist dort die Information einer Richtung enthalten, aber der Ort ist über diese Breite hinweg unbestimmt. Wenn ich die Messung auf einen einzelnen Ort eingrenze, dann wird entsprechend dadurch die Richtung unbestimmt.

In ihrem Wellenzustand besitzen die Teilchen derartige Eigenschaften als Superposition/Überlagerung aller zur Verfügung stehenden Möglichkeiten. Durch die Messung wird das Teilchen auf eine einzige dieser Möglichkeiten festgelegt. Das hat mit zu der Legende beigetragen, dass die Realität erst durch den Beobachter erschaffen wird.

Allerdings sind die ursprünglichen Eigenschaften der Teilchen auch nach einer Messung statistisch immer noch vorhanden. Ich kann also keine bestimmte Realität herbeiführen, sondern ich muss abwarten, welche Realität jeweils durch meine Messung eintritt.

Wenn ich beispielsweise die Polarisation von Photonen in der Basis horizontal/vertikal messe, dann bekomme ich bei einer Polarisation von 30 Grad 75% horizontal und 25% vertikal, worin der ursprüngliche Wert als Durchschnitt enthalten ist. Da sich das erst bei einer großen Zahl von Teilchen bemerkbar macht, wird es Ensemble-Interpretation der Quantenphysik genannt.

Das war der Stand der Quantenphysik für die ersten 40 Jahre ihrer Existenz. John Stewart Bell hat dann versucht, mit zusätzlichen verborgenen Variablen die Quantenphysik auf die klassische Physik zurückzuführen. Dazu hat er 1965 eine Ungleichung entwickelt, die dafür erfüllt sein müsste. John Clauser gelang es jedoch 1972, durch ein Experiment mit verschränkten Photonen den Nachweis zu erbringen, dass die Ungleichung verletzt wird. Für Bell und Clauser war es ein unerwartetes Ergebnis.

Die Vorstellung von einer spukhaften Fernwirkung war für die Quantenwelle eine theoretische Konsequenz, die sich nicht nachweisen ließ. Allerdings folgte aus der Theorie auch, dass mehrere Teilchen miteinander verschränkt werden können. Das bedeutet, dass diese Teilchen dann eine gemeinsame Welle haben und dass sie dadurch über gemeinsame Eigenschaften verfügen, egal wie weit sie in Raum und Zeit voneinander getrennt sind.

Wenn ich bei einem Photon die Polarisation messe, dann hat das zugehörige Zwillingsphoton exakt die gleiche Polarisation. Da ich die Ausrichtung der Polarisationsfilter erst unmittelbar vor Ankunft der Photonen festlege, weiß ich, dass die Photonen die Polarisation, die ich messe, nicht einfach von Anfang an gehabt haben können. Es muss also zwischen den beiden Photonen eine Verbindung geben, die schneller als mit Lichtgeschwindigkeit oder sogar in der Zeit rückwärts wirkt. Die spukhafte Fernwirkung war damit durch Messungen bestätigt worden.

Mitglieder der Fundamental Fysiks Group

Und das traf dann auf die Hippiebewegung. Hatten nicht unzählige Gurus immer wieder verkündet, dass alles mit allem zusammenhängt? Und jetzt hatte die Quantenphysik bewiesen, dass es stimmt. Zumindest schien es so. David Kaiser hat in "How the Hippies Saved Physics" beschrieben, wie in Kalifornien in einem Umfeld von Gestalttherapie, Buddhismus und Astrologie eine Fundamental Fysiks Group entstand, die der nach seiner durchaus zutreffenden Ansicht zum damaligen Zeitpunkt erstarrten Erforschung der Quantenphysik einen neuen Auftrieb verschaffte.

Auf der seriösen Seite wurde das No-Cloning-Theorem entwickelt, die Feststellung, dass Quantenzustände nicht kopiert werden können, was zur Grundlage für die Quantenverschlüsselung wurde. Jack Sarfatti erfand den Einstein-Telegrafen, der mit verschränkten Teilchen Signale schneller als das Licht übermitteln sollte, erkannte aber auch, dass es nicht funktionieren würde.

Auf der anderen Seite stand die PSI-Forschung von Harold Puthoff. Dafür gab es dann sogar zeitweise Fördergelder von der CIA, was in dem Film "Männer die auf Ziegen starren" aufgegriffen wurde. Versuchspersonen mussten gegen eine Wand springen und sich dabei vorstellen, dass sie sanft hindurchgleiten. Tests zur Gedankenübertragung und Präkognition/Zukunftsvorhersage zeigten eine vermeintliche statistische Signifikanz. Es war die Zeit, wo auch die Löffelverbiegerei von Uri Geller für echt gehalten wurde, bis James Randi die verwendeten Tricks aufdeckte.

Das Weltbild der Hippies wurde Stück für Stück widerlegt. Aber es war eine gute Zeit, als wir noch daran glauben konnten. Die damalige Naivität lässt sich nachlesen in dem Buch "Das Tao der Physik" von Fritjof Capra, der sich die Quantenteilchen so vorstellte, dass Shiva tanzt. Abgelöst wurde es durch den Postmodernismus. Die Punks verkündeten No Future und die 1980er brachten eine Abkehr von den Utopien der Hippiebewegung.

In den 1960ern war ein populärer Zweig der Wissenschaft die Kybernetik gewesen, die Lehre von den sich selbst organisierenden Prozessen, was die Entwicklung der antiautoritären Bewegung der Hippies damals beflügelte. In den 1980ern drehte sich dagegen alles um die Chaostheorie. Der Umstand, dass es in der Physik Vorgänge gibt, die sich nicht vorhersagen lassen, wurde so uminterpretiert, dass damit auch alle Utopien sinnlos werden.

In der Physik ist Chaos aber etwas, das bei einem Fließgleichgewicht auftritt. Auf der Erde wird am Tag eine bestimmte Menge Sonnenenergie aufgenommen und in der Nacht als Wärmeenergie in den Weltraum abgestrahlt. Dieser ständige Durchfluss ermöglichte die Entstehung von Leben in all seiner Vielfalt. Chaos ist die Grundlage der sich selbst organisierenden Prozesse und damit auch die Grundlage für unsere Utopien.

Die Ablehnung einer objektiven Realität durch Postmodernismus und Poststrukturalismus hat deshalb trotz einiger fließender Übergänge auch keine Gemeinsamkeit mit der Wissenschaftskritik der Hippies. Denn im Prinzip waren die Hippies für die Wissenschaft, sie sollte lediglich für eine sanfte Technologie im Interesse der Menschen genutzt werden. Unter anderem wurde von Hippies erforscht, ob unter dem Einfluss von LSD Erfindungen schneller gelingen können. Nein, wohl doch nicht. In anderen Bereichen gab es mehr Erfolg.

Hippies waren diejenigen, die in Garagen die ersten Personal Computer zusammenschraubten. Solche Geräte sollten allen Menschen individuell zur Verfügung stehen, um von den Zentralrechnern großer Unternehmen unabhängig zu werden. Hippies waren auch diejenigen, die die ersten Windräder konstruierten, denn bereits in den 1970ern war die Notwendigkeit einer ökologischen Energiewende erkannt worden. Und die Hippies brachten die Hebammen zurück, deren Beruf beinahe ausgestorben war. Ihr Erfahrungswissen wurde einer Apparatemedizin entgegengesetzt, bei der die Bedürfnisse der Frauen einem technokratischen Ablauf untergeordnet waren.

Es hat sich die Auffassung durchgesetzt, dass Wissenschaft falsifizierbar sein muss, um sich von Pseudowissenschaft zu unterscheiden. Diese Vorstellung hatte Karl Popper als Reaktion auf die Relativitätstheorie entwickelt. Demnach könnte eine wissenschaftliche Erkenntnis niemals eine absolute Wahrheit darstellen, sondern könnte nur ihre Nützlichkeit erweisen, indem sie sich bewährt.

Wenn ich vor dem Kühlschrank eine gelbe Pfütze entdecke, dann könnte ich zwar mit Sicherheit ausschließen, also falsifizieren, dass es sich um Milch, Margarine oder Marmelade handelt, aber nach Popper dürfte ich niemals als definitive Wahrheit feststellen, dass es Orangensaft ist, selbst wenn die Packung auf der Seite liegt und die Öffnung nicht verschlossen war. Das ist offensichtlicher Unsinn.

Im Alltag und in der Wissenschaft gibt es beliebig viele Sachverhalte, wo wir die Wahrheit zweifelsfrei ermitteln können, indem wir einfach nachschauen. Was Popper meint, ist die Fortentwicklung physikalischer Theorien wie beim Übergang vom Gravitationsgesetz zur Relativitätstheorie. Aber dadurch wurde das Gravitationsgesetz von Newton nicht weniger wahr. Es gab lediglich zusätzliche Bedingungen, die durch erweiterte Gleichungen berücksichtigt werden konnten. Und ebenso wird die Relativitätstheorie nicht weniger wahr, wenn beispielsweise durch eine Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantenphysik weitere Erkenntnisse hinzukommen werden.

Trotzdem bleibt die Falsifizierbarkeit ein wichtiges Kriterium, um Wissenschaft von Religion und Scharlatanerie abzugrenzen. Leider war Popper in diesem Punkt zu optimistisch. Daryl Bem hatte 2011 eine Studie veröffentlicht, in der unter Bezug auf die Quantenphysik Präkognition nachgewiesen wurde. Versuchspersonen sollten vorhersagen, in welcher Hälfte eines Bildschirms ein Bild erscheinen würde. Bei Bildern mit erotischem Inhalt ergab sich eine Trefferquote oberhalb des Zufallswerts.

Andere haben den Versuch mit besserer Kontrolle der Statistik nachgemacht und konnten das Ergebnis von Daryl Bem nicht bestätigen. Das konnte dann zunächst nicht veröffentlicht werden, weil in der Jury, die über eine Publikation zu entscheiden hatte, ausgerechnet auch Daryl Bem saß. Und inzwischen gibt es etliche Nachfolgestudien, wo die Vorherahnung der Zukunft angeblich bestätigt wird. Unter anderem von Christof Kuhbandner, der uns mit einer ebenso eigenwilligen Anwendung von Statistik weismachen wollte, dass es durch die Corona-Pandemie in Deutschland keine Übersterblichkeit gegeben habe.

Etwas zu falsifizieren, reicht leider nicht aus, selbst wenn es sich um offensichtlichen Bullshit handelt. In Psychologie und Sozialwissenschaften werden fragwürdige statistische Methoden immer noch als Grundlage für die Anerkennung als Wissenschaft erachtet, die nicht mehr ausreichen würden, um damit die Zulassung eines Medikaments oder eines Impfstoffs zu erreichen.

In Opposition zu Karl Popper vertrat Paul Feyerabend einen Wissenschaftsrelativismus und erkenntnistheoretischen Anarchismus. Er beschrieb, dass die Annahme von Galileo Galilei, dass die Erde um die Sonne kreist, zu den damaligen Beobachtungen im Widerspruch stand, also zunächst unwissenschaftlich war. Damit hat Feyerabend die Hippies in den 1970ern sehr beeindruckt.

Allerdings handelte es sich nur um eine Banalität. Wissenschaft bedeutet eben nicht, dass irgendjemand von Anfang an über eine absolute Wahrheit verfügt, Wissenschaft ist vielmehr eine Methode, um eine Wahrheit herauszufinden. Es hat 200 Jahre gebraucht, um die Vorstellung von der Erde als Mittelpunkt des Universums abzulösen und die Sonne als Zentrum unseres Sonnensystems anzuerkennen.

Dazu wurden Theorien aufgestellt und abgeändert. Ideen wurden aufgegeben, weil sie falsifiziert werden konnten. Planeten wurden über einen langen Zeitraum beobachtet und ihre Bewegungsdaten gesammelt. Verbesserte Fernrohre wurden konstruiert. Am Ende standen dann Gesetzmäßigkeiten, die mit den Beobachtungen übereinstimmten. Ein mühsamer Prozess, der letztlich wesentlich nachhaltigere Wahrheiten geliefert hat, als Religion, Transzendenz oder Mystizismus.

Paul Feyerabend meinte, dass dieser oft irrationale und anarchistische Weg zur Erkenntnis wissenschaftstheoretische Grundsätze verletzen würde. Hier irrt er, denn im Gegenteil, genau das ist Wissenschaft, zumindest bei der Naturwissenschaft. Allerdings gibt es da oft eine falsche Wahrnehmung, wodurch diese wegen ihrer soliden Ergebnisse für ausschließlich rational gehalten wird. Michael Brooks (nein, nicht der Marxist) hat das in seinem Youtube-Video "The Anarchy of Science" aufgegriffen. Er wiederholt inhaltlich die Thesen von Paul Feyerabend und vertritt, dass aus der Vergangenheit der Wissenschaft die Mavericks und Outlaws und diejenigen, die Risiken eingegangen sind, und auch die, die Drogen genommen haben, Jugendlichen als Vorbilder präsentiert werden sollen, damit die sich mehr für Wissenschaft interessieren.

Michael Brooks - Die geheime Anarchie der Wissenschaft

Die Entkolonialisierung der Naturwissenschaft steht in einer Reihe mit vielen anderen Versuchen, deren Ergebnisse abzustreiten. Die Deutsche Physik hielt Relativitätstheorie und Quantenphysik für zu kompliziert und wollte einfachere Erklärungsmodelle finden, die auf Experimenten gründen sollten, was naturgemäß ergebnislos verlief.

In der Sowjetunion war es die Genetik, die von der herrschenden Ideologie abgelehnt wurde. Die Pseudowissenschaft von Trofim Lyssenko wurde zur Staatsdoktrin erhoben, wonach es keine Gene gibt. Eigenschaften würden nicht vererbt, sondern ausschließlich durch die Umwelt vermittelt. In der Propaganda führte das zu immer weiteren angeblichen Ertragssteigerungen beim Weizenanbau, während Millionen Menschen durch die Zwangskollektivierung verhungerten.

Auf einer marxistischen Webseite habe ich gelesen, wie dort die Kopenhagener Interpretation der Quantenphysik heftig abgelehnt wurde. Dass die Quantenobjekte ihre Eigenschaften erst dann bekommen, wenn sie beobachtet werden, steht schließlich im direkten Gegensatz zum Dialektischen Materialismus. Wissenschaft und Technik würden dramatisch voranschreiten mit einem tieferen dialektischen und materialistischen Verständnis der Quantenphänomene und würden die Menschheit über den Kampf für die Lebensnotwendigkeiten hinausführen, wird uns verkündet.

Auf der Webseite wurde ebenso heftig die Annahme eines Urknalls für unser Universum abgelehnt. Dabei hat man sich unter anderem auf Roger Penrose berufen, der es für möglich hält, dass sich unser Universum aus einem früheren Universum und das aus einem noch früheren usw. entwickelt hat. Was unter Wissenschaftlern eine sachliche Diskussion mit dem Austausch von Argumenten ist, bekommt im Marxismus einen bedrohlichen Hintergrund. In der Serie "Drei-Körper-Problem" wird gezeigt, wie in China während der Kulturrevolution ein Professor von einer aufgehetzten Menge umgebracht wird, weil er an der Uni die Urknalltheorie gelehrt hat.

Wo bleiben die Frauen? Die Quantenphysik war von einer Gruppe junger Männer entwickelt worden und wurde deshalb Knabenphysik genannt. Inzwischen gibt es auch etliche Frauen, die an der Quantenphysik beteiligt sind. Keine einzige davon hat die bisherigen Erkenntnisse umgestoßen oder neudefiniert. Die Inhalte der Quantenphysik oder auch solche Grundlagen wie das Gravitationsgesetz behalten ihre universelle Gültigkeit. Das steht im Gegensatz beispielsweise zur Medizin, wo die spezifischen Erscheinungsformen von Krankheiten bei Frauen nicht erforscht wurden, was jetzt erst nachgeholt wird. Und Frauen in der Wissenschaft müssen sich, wie in anderen Teilen der Gesellschaft auch, gegen den vorherrschenden Sexismus behaupten, um ihr Studium zu bewältigen und in höhere Positionen zu gelangen.

Es gibt eine Reihe sehr interessanter Videos zu diesen Themen von der Astrophysikerin Dr. Fatima, über den Sexismus im Studium und über den Kolonialismus durch ein Teleskop auf Hawaii. Und an ihr lässt sich eine interessante Entwicklung verfolgen, vom Feminismus und der Verteidigung des Postmodernismus ist sie jetzt in einem Video mit dem Titel "Anarchist Science is Good Science" schließlich bei Paul Feyerabend angekommen.

In ihrem ersten Video von 2022 über die Quantenphysik macht sie noch einen groben Fehler. Sie bezieht sich auf Niels Bohr, der die Unschärferelation so interpretiert hat, dass ein Teilchen die Eigenschaften Ort und Impuls nicht bereits besitzt, sondern erst mit der Messung durch einen Beobachter erwirbt. Aus irgendeinem Grund hat sie das nicht in ihrem Studium der Astrophysik gelernt und hält es deshalb für eine vergessene Interpretation der Quantenphysik, von der sie uns dann mitteilen kann, dass es mit der modernen feministischen Theorie übereinstimmen würde.

Nun, vor der Frauenbewegung haben auch schon die Hippies versucht, das für sich zu verwerten. Bei der Recherche im Internet finde ich heraus, dass Quantenphysik außerdem den Schöpfergott der Kreationisten bestätigen würde, ebenso den Koran, bereits in alten Hindu-Texten enthalten sei und in indigenen Weisheiten.

Nichts von den Auffassungen von Niels Bohr war vergessen. Dass die Teilchen ihre Eigenschaften erst mit der Messung erwerben, ist in der Quantenphysik Standard. Unterschiedlich bewertet wird, was unter unter einem Beobachter zu verstehen ist, das Messinstrument bzw. ein entsprechendes Objekt in der Natur oder ein Lebewesen mit Bewusstsein.

Dr. Fatima bezog sich unter anderem auf Karen Barad. Die benutzt Begriffe aus der Quantenphysik und überträgt sie auf Sozialwissenschaften. Hat es irgendwelche Vorteile, wenn Schulkinder keine Lerngruppen mehr bilden, sondern sich miteinander "verschränken" sollen?

Karen Barad schwurbelt in "TransMaterialitäten" von einem "virtuellen Spiel der Intra-Aktionen von Elektron-Photonen" und sieht darin "den queeren Tanz der Unschärferelation von Sein und Zeit", statt Shiva. Und dann hat sie die Arbeiten von Michael Levin und Dany Adams entdeckt, die durch Bioelektrizität bei Kaulquappen Gliedmaßen wachsen lassen können. Und Karen Barad fragt sich dann, ob das auch bei Menschen ginge.

Damit haben wir die passende Überleitung zum Quantenheilen, dessen Erfinder Frank Kinslow uns verspricht, dass wir Finger wachsen lassen können. Postmodernismus und Poststrukturalismus wird Obskurantismus vorgeworfen, also dass dort absichtlich durch viele Fremdwörter und einen komplizierten Satzbau verschleiert werden soll, dass dahinter kein Inhalt existiert. Das entspricht zufällig auch der Beschreibung von Scharlatanen.

Die sind natürlich ebenso auf den Quantenzug aufgesprungen. Angeboten werden Biophotonen-Lichtquanten-Pulver und der Licht-Quanten-Feld-Aktivator. Ein Quanten-Energie-Generator, angepriesen von Hope Girl, sollte uns mit unbegrenzter Energie versorgen. Und wir können einen gemeinsamen Quantensprung vollführen, um die Menschheit auf Stufe 2.0 zu bringen.

Hope Girl glaubt es nicht - Der Energieerhaltungssatz gilt trotzdem

Die Tischplatte, auf der ich mich abstütze, besteht aus Atomen. Die sind winzig im Vergleich zum Abstand zwischen ihnen. Die Tischplatte besteht also hauptsächlich aus leerem Raum. Warum falle ich dann nicht einfach hindurch? Die Atome halten sich gegenseitig durch elektrische Kräfte auf Abstand und die verhindern auch, dass etwas von außen eindringen kann.

Die Atome pendeln durch Wärmebewegung um ihre mittleren Positionen herum. Die Quantenphysik fügt hinzu, dass die Atome sich außerdem zu einem konkreten Zeitpunkt nicht an einem konkreten Ort befinden, sondern in Wahrscheinlichkeitswolken um ihre mittleren Orte herum verteilt sind. Zusammen besteht dann ein Feld aus Wahrscheinlichkeiten, in dem die einzelnen Atome keine Individualität besitzen, sondern beliebig austauschbar sind. Die Atome werden als lokalisierbare Objekte nur dann herausgebildet, wenn es für eine Interaktion notwendig ist. An der Stabilität der Tischplatte ändert das alles nichts. Und auch nichts an ihrer Realität.

Ein einzelnes Quantenobjekt kann eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit über das ganze Universum hinweg haben. Mehrere Quantenobjekte üben Kräfte aufeinander aus, wodurch diese Wahrscheinlichkeiten stark eingeschränkt werden. Bei einer großen Zahl von Teilchen reduziert sich das für das gemeinsame Quantensystem dann auf einen einzelnen definierten Ort, obwohl für jedes einzelne Teilchen die exakten Positionen durch die Unschärferelation weiterhin unbestimmt bleiben. Aus der Quantenphysik folgt deshalb, dass wir nicht durch Wände gehen können. Und der Mond befindet sich auch dann an seinem Platz, wenn niemand hinschaut.

Die Quantenobjekte mögen seltsame Eigenschaften haben, die unsere Vorstellungskraft strapazieren, aber genau daraus besteht unsere Welt. Aus den Gesetzmäßigkeiten, die für Quanten gelten, folgt die Gültigkeit des mechanistischen Weltbildes. Und wir haben die Fähigkeit zum rationalen Denken genau deshalb entwickelt, weil wir in einem rationalen Universum mit zuverlässigen und deshalb berechenbaren Gesetzmäßigkeiten leben.

Dass ein Objekt erst durch eine Messung/Beobachtung definierte Eigenschaften erwirbt, ist keine exklusiv neue Erkenntnis der Quantenphysik. Es entspricht dem Prinzip der Wechselwirkung, was Newton als actio = reactio formuliert hat. Dabei kommt es sehr auf die unterschiedliche Größe/Masse von Objekten an, wodurch eine Interaktion gegebenenfalls als einseitig wahrgenommen werden kann.

Ein Komet, der aus dem interstellaren Raum herankommt, befindet sich beispielsweise analog zu Quantenteilchen in einer Superposition verschiedener möglicher Bahnen, bis er von der Sonne "gemessen" und dadurch in eine bestimmte Bahn gezwungen wird. Wenn zwei Himmelskörper dagegen annähernd gleich groß sind, dann verändern sie ihre Bahnen erkennbar gegenseitig. Ebenso verhält es sich, wenn zwei Quantenteilchen sich begegnen. Sie "beobachten" sich dann beide gegenseitig und tauschen ihre Quanteneigenschaften gleichberechtigt untereinander aus.

Ein Detektor dagegen besteht aus Millionen Atomen. Ein einzelnes radioaktives Atom, das sich über einen Zeitraum im Überlagerungszustand von zerfallen und nicht zerfallen befindet, kann deshalb den Detektor nur zu einem Millionstel dieser Zeitspanne in die Superposition hineinziehen. Der Detektor ist daher zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur getriggert oder ungetriggert, aber niemals beides gleichzeitig.

Das ist das ganze Geheimnis vom Kollaps der Wellenfunktion. All die Metaphysik vom Beobachter und dessen Bewusstsein ist überflüssig. Wenn es doch bloß endlich jemand beweisen könnte. Die Mathematik dafür ist wegen der großen Zahl der beteiligten Teilchen extrem kompliziert.

Einzelnen Teilchen kann ich bestimmte Eigenschaften wie Wellenlänge, Richtung und Polarisation mitgeben und damit z.B. Informationen übermitteln. Bei verschränkten Teilchen hat die Natur dafür gesorgt, dass das nicht geht. Durch die Verschränkung verlieren Teilchen genau die Eigenschaft, in Bezug auf die sie verschränkt werden. Was bleibt, ist reiner Zufall.

Ich messe daher bei verschränkten Photonen immer nur eine zufällige Polarisation. Erst wenn ich die Ergebnisse von beiden Ankunftsorten miteinander vergleiche, kann ich feststellen, dass der Zufall paarweise identisch eingetreten ist. Für eine Kommunikation lässt sich das nicht nutzen, aber ich kann einen Schlüssel für eine absolut abhörsichere Nachrichtenübermittlung damit erzeugen.

Wo fängt eine Welle an? Wo hört sie auf? Bei Quantenwellen ist sowas nicht feststellbar. Nur die relative Lage der Wellen zueinander macht sich bemerkbar. Wo Wellenberge aufeinander treffen verstärken sie sich, während Wellenberg und Wellental einander auslöschen. Wenn man die Wellen von vielen Teilchen in geeigneter Weise miteinander koppelt, können dadurch Rechenaufgaben gelöst werden. In dieser Weise funktionieren Quantencomputer.

Das Ergebnis einer Berechnung kann von sehr vielen Eingangsvariablen abhängen. Herkömmliche Computer müssen dafür alle Kombinationen nacheinander durchprobieren, was bei manchen Aufgabenstellungen Jahrtausende benötigen würde. Beim Quantencomputer befinden sich die Variablen aber im Zustand der Superposition all ihrer möglichen Werte. Alle Kombinationen werden daher in einem Rutsch verarbeitet und das Ergebnis steht sofort zur Verfügung.

Der Aufwand dafür ist allerdings extrem hoch, nur Großmächte können sich diese Technologie leisten, wobei China besonders weit fortgeschritten ist. In wenigen Jahren werden Quantencomputer in der Lage sein, jede herkömmliche Verschlüsselung zu knacken, nur Quantenverbindungen werden dann noch sicher sein.

China hat jetzt über Satellit eine sehr effiziente Quantenverbindung nach Südafrika herstellen können. Der Westen ist gerade dabei, seinen wissenschaftlichen Vorsprung zu verlieren. Veränderungen im globalen Machtgefüge sind vorgezeichnet. Während in Südafrika die Bewegung für die Entkolonialisierung von der westlichen Naturwissenschaft unabhängig werden will, setzt sich der Staat Südafrika im Fahrwasser von China an die Spitze derer, die diese Naturwissenschaft anwenden.

Was ist aus den Mitgliedern der Fundamental Fysiks Group geworden? Nachdem John Clauser 2022 für den Nachweis der Quantenverschränkung den Nobelpreis bekommen hatte, betätigte er sich als Klimawandelleugner. Wolken würden in ausreichender Weise als Thermostat wirken. Jack Sarfatti propagiert eine Postquantenphysik. Er will immer noch mit verschränkten Teilchen eine überlichtschnelle Kommunikation erzielen, dazu soll ein Bewusstsein an die Apparatur angeschlossen werden, um die Quanteninformationen auszulesen. Harold Puthoff wechselte von der PSI-Forschung zur Vakuumenergie. Dafür gab es Fördergelder von der NASA.

Avshalom Elitzur - Bomb Tester

Und das ist nicht durchgeknallter als das, was die international anerkannten seriösen Quantenphysiker betreiben. Roger Penrose glaubt, dass unser Bewusstsein auf Quanteneigenschaften beruht. Avshalom Elitzur verbindet den Two-State-Vector-Formalism von Yakir Aharonov mit dem von ihm erfundenen "wechselwirkungsfreien Bomben-Tester" und leitet davon eine Reihe von Paradoxa ab, die ausschließlich in dieser Interpretation der Quantenphysik widersprüchlich erscheinen. Ist immerhin sehr unterhaltsam.

Carlo Rovelli, der in den 1970ern zur Hippiebewegung gehörte und erst danach Physiker wurde, erfand die Schleifen-Quanten-Gravitation, die wahrscheinlich genauso aussichtslos sein wird, wie die Stringtheorie. Sabine Hossenfelder betreibt einen erfolgreichen Youtube-Kanal, in dem sie die Dummheiten ihrer Kollegen regelmäßig debunked. Sie selbst ist allerdings Vertreterin eines mindestens ebenso fragwürdigen Superdeterminismus.

Von John Cramer stammt die Transaktions-Interpretation (TI) der Quantenphysik. Danach gibt es für ein Teilchen eine Angebotswelle von der Vergangenheit in die Zukunft und von einem möglichen Ziel aus eine Bestätigungswelle von der Zukunft zurück in die Vergangenheit. Wenn beides zueinander passt, dann findet ein Handshake bzw. eine Transaktion statt, was am Ziel als Teilchen wahrgenommen wird.

Wie alles mit Quanten wurde auch das bereits als Therapiemethode verwertet. Ich soll mir mein zukünftiges Ich vorstellen, wie ich es mir in zehn Jahren wünsche. Dann reiche ich mir die Hand und lasse mich in diese Zukunft hineinziehen. Warum bloß funktioniert das bei mir nicht?

John Cramer - Quantum Handshake

In der Quantenphysik wird oft über Retrokausalität geredet. Das bedeutet, dass ein Ereignis in der Vergangenheit durch etwas beeinflusst wird, das erst in der Zukunft passiert. Ja, sowas gibt es tatsächlich. Allerdings wird die Vergangenheit dadurch nicht verändert. Es werden lediglich die Beziehungen von Teilchen durch ihre zugehörigen Wellen rückwirkend umdefiniert. Wenn dann verschränkte Teilchen paarweise geeignet sortiert werden, kann dadurch ein verborgenes Interferenzmuster sichtbar gemacht werden. John Cramer hat 2014 mit einem aufwendigen Experiment getestet, ob sich mit verschränkten Teilchen Nachrichten in die Vergangenheit senden lassen. Erwartungsgemäß ging es nicht.

Ruth Kastner (nein, nicht die von den Grünen) ist neben John Cramer die bedeutendste Vertreterin der TI. Von ihr, wie auch von Cramer und Rovelli, Elitzur, Penrose und Sarfatti, gibt es hochinteressante Videos mit Vorträgen oder Diskussionen zu den unterschiedlichen Aspekten der Quantenphysik. Wer sich mehr für die Grundlagen interessiert, sollte sich eher an Richard Feynman halten, der das sehr anschaulich erklären konnte. Ist allerdings alles auf Englisch.

Der Psychologe Ian McGilchrist vertritt das Hemisphärenmodell, wonach die linke Gehirnhälfte für unser rationales Denken zuständig ist und die rechte Gehirnhälfte für Intuition. Aus einer Analyse des Zustands unserer Gesellschaft heraus fordert er dann, die rechte Gehirnhälfte müsse zum "Master" werden. Ruth Kastner greift das in einer ihrer Veröffentlichungen auf und fügt in "The Quantum Master and its Classical Emissary" einen Vergleich mit Yin und Yang hinzu, wobei Yin der Quantenphysik und der rechten Gehirnhälfte und Yang der klassischen Physik und der linken Gehirnhälfte entsprechen soll.

Nun ist das Hemisphärenmodell längst wissenschaftlich widerlegt, aber in der Quantenphysik gilt ja, dass sowieso alle Bilder falsch sind, aber manche davon sind nützlich. In Bezug auf Yin und Yang gab es in den 1970ern beispielsweise das Buch "Getting Clear", das auf dieser Grundlage damals sehr hilfreich war für alle, die aus den herkömmlichen Geschlechterrollen ausbrechen wollten, weil da ja immer das eine im anderen enthalten ist.

Interessant ist bei Dr. Fatima, Ruth Kastner, Michael Brooks und einigen anderen, dass es eine Rückbesinnung auf die Wertvorstellungen der Hippiebewegung gibt, was zumindest ein Vorteil gegenüber dem Postmodernismus und Poststrukturalismus wäre. Es bringt andere Dummheiten mit sich, würde aber einen Auftrieb für Anarchismus und Utopien bedeuten, was wir dringend gebrauchen können.

Wir haben die Fähigkeit, aus Beobachtungen auf Gesetzmäßigkeiten zu schließen. Allerdings ist der Aufwand für gründliche Analysen meist viel zu hoch und Schlussfolgerungen können schlimmstenfalls sogar falsch sein. Wir haben deshalb ebenso die Fähigkeit, für Probleme weniger optimale Lösungen aufgrund grober Abschätzungen von Wahrscheinlichkeiten aka Intuition zu finden und diese zu akzeptieren. Der Maßstab dafür ist häufig, dass wir Teil einer Gemeinschaft sind und uns einem gemeinsamen Standard anpassen. Und auch das kann fürchterlich falsch sein.

Das Bild von linker und rechter Gehirnhälfte bringt leider keinen Nutzen. In den vergangenen Jahren sind immer mehr Menschen auf Verschwörungstheorien hereingefallen, obwohl sie diese mit ein wenig Nachdenken sofort als Lüge hätten erkennen müssen. Da fehlt also der rationale Anteil ihres Verstandes. In gleicher Weise fehlt vielen Menschen der emotionale Anteil, was sich beispielsweise in einem mangelnden Einfühlungsvermögen gegenüber Flüchtlingen zeigt.

Wir brauchen alle Fähigkeiten unseres Gehirns und müssen sie weiterentwickeln. Und vor allem müssen wir viel kritischer werden. Naturwissenschaft entschlüsselt die objektive Realität, in der wir leben. Das macht immer weitere neue Technologien möglich, die unsere objektiven Lebensbedingungen erheblich verändern. Nicht immer geht es uns Menschen dadurch besser.

In den letzten zehn Jahren ist das Smartphone immer mehr zum Mittelpunkt unseres Alltags geworden. Das wird sich durch Künstliche Intelligenz nochmal erheblich steigern. Da wir immer weniger selber denken müssen, werden wir dadurch immer dümmer und sind dann noch anfälliger für die vorgefertigten Meinungen in den Filterblasen. Und da sind Quantencomputer noch nicht einmal beteiligt.

Bei den Hippies haben viele auf ein Fernsehgerät verzichtet, um sich nicht der Gehirnwäsche auszusetzen. Beim Smartphone wäre sowas illusorisch, da gibt es keine derartige Gegenbewegung. Wir werden das als Menschheit mit allen Konsequenzen gemeinsam durchstehen müssen. Das gilt dann wohl leider ebenso für Gentechnologie und Klimawandel, also selbst da, wo Widerstand eine Existenzfrage ist.

Aus dem Wissen über die objektive Realität folgt eine Macht über unsere Lebensbedingungen, gegen die wir uns oft wehren müssen. Andererseits werden mehr Menschen als je zuvor ernährt und medizinisch versorgt, die Lebenserwartung ist überall in der Welt angestiegen. Was allerdings sehr ungleich verteilt ist und viele werden durch Krieg und Vertreibung davon ausgeschlossen.

Diejenigen, die die objektive Realität relativieren wollen oder ganz leugnen, sind nicht weniger gefährlich, denn sie schaffen es immer wieder, Macht über Menschen zu erlangen. Dabei fehlt ihnen das Verständnis für die Notwendigkeiten der objektiven Realität. Die Gesetze der Natur seien nur soziologische Konstrukte, behaupten sie, damit sie ihre Konstrukte an deren Stelle setzen können. In den Sozialwissenschaften entspricht das inhaltlich einer Neuauflage des Lyssenkoismus.

In einer Esoterik-Sekte wird gelehrt, dass diejenigen, die vom Glauben erfüllt sind, nicht mehr krank werden können. Das führt dazu, dass die Betroffenen ihre Krankheitssymptome vor der Gemeinschaft verbergen und heimlich zum Arzt gehen. Oder Medizin soll durch die sogenannte Alternativmedizin ersetzt werden und immer wieder fallen Menschen gegen alle Fakten darauf herein. In den USA ist es durch Trump sogar Teil der Regierungspolitik geworden.

Bei der Medizin ist die Wirkung von Medikamenten durch Tests nachgewiesen, Nebenwirkungen werden im Beipackzettel genannt. In der Alternativmedizin geht die Wirkung nicht über den Placebo-Effekt hinaus, Nebenwirkungen werden verschwiegen. In der Medizin gibt es arrogante Ärzte und überfüllte Wartezimmer, die Diagnose besteht aus unverständlichen Fachwörtern. In der Alternativmedizin hat tatsächlich jemand Zeit für uns, aber die Diagnose besteht aus inhaltslosem Geschwurbel. In der Medizin geht es nur um die Profitinteressen der Pharmaindustrie. In der Alternativmedizin geht es nur um die Profitinteressen der Scharlatane.

Es sollte hoffentlich klar geworden sein, dass bei all diesen wissenschaftsfeindlichen Entwicklungen die Berufung auf Quantenphysik keine Grundlage hat. In der Pandemie haben viele erkannt, dass es wichtig ist, auf die Wissenschaft zu hören. Aber woran sollen wir das bloß immer erkennen, was vertrauenswürdige Wissenschaft ist, wenn von überall her nur widersprüchliche Informationen auf uns einprasseln? Leider gibt es dafür keine direkte Lösung.

Hier geht es ja um die Quantenphysik und da lässt sich das deutlich eingrenzen. Fast alles, was irgendwo über die Quantenphysik behauptet wird, ist falsch. Es soll helfen, Esoterik-Produkte zu verkaufen oder Ideologien bedeutsam klingen lassen. Selbst in seriösen Veröffentlichungen begegnen uns vor allem übertriebene Schlagzeilen und absonderliche Theorien.

Dabei handelt es sich allerdings nur um die Bereiche, die noch erforscht werden, wo wir also noch nichts endgültig wissen und wo deshalb sehr viel spekuliert wird. Dahinter steht aber eine erprobte Wissenschaft, die bereits sehr viel herausgefunden hat und die in der Technologie längst bei Halbleitern, Lasern und Quantenverschlüsselung zum Einsatz kommt.

Wohingegen PSI-Kräfte, Kontakte mit Geistern, Magie und Körperteile, die wir uns wachsen lassen können, nicht durch Quantenphysik möglich gemacht werden. Schließen wir mit einem Zitat von Philip K. Dick:

"Realität ist das, was nicht verschwindet, wenn wir aufhören, daran zu glauben."

Gerhard Knapienski

Teil 1...

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