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Quantentheorie : Bellsche Ungleichung: Experimentelle Metaphysik

David Mermin von der Cornell University im Staat New York, ein besonders eloquenter Theoretiker und Verfasser des vielleicht besten Lehrbuchs zur Quanteninformatik, wirbt für eine verwandte, aber radikalere Sichtweise. Sie nennt sich „Qbismus“, was ursprünglich eine Abkürzung für „Quanten-Bayesianismus“ war, da hier auf mathematischen Ideen aufgebaut wird, die auf den Briten Thomas Bayes aus dem 18. Jahrhundert zurückgehen. Der Qbismus radikalisiert und präzisiert die auf den Quantenpionier Niels Bohr (1885 bis 1962) zurückgehende „Kopenhagener Deutung“ der Quantenphysik, indem sie physikalische Aussagen nicht als Aussagen über die Natur begreift, sondern darüber, was das Subjekt nach nüchterner Zurkenntnisnahme aller ihm zur Verfügung stehenden Informationen glaubt, was der Fall sei. Konsequenterweise muss das auch für Aussagen gelten, die insofern sicher sind, als die Formeln für sie eine Wahrscheinlichkeit von 100 Prozent ausspucken. Auch sie sind aber nur Aussagen über den Kenntnisstand des Subjekts – nicht über die objektive Welt.

No-go-Theoreme sagen, wie man es nicht verstehen darf

Hierhin will bislang nur eine Minderheit der Physiker und eine noch kleinere Minderheit der Philosophen folgen. Der Mathematiker Simon Kochen aus Princeton etwa erklärt, da noch eher mit den berüchtigt unpräzisen Vorstellungen Bohrs sympathisieren zu können als mit dem Qbismus. Dabei ist Kochen einer der beiden Autoren des Kochen-Specker-Theorems, das drei Jahre nach Bell die Möglichkeit realistischer Deutungen noch weiter einschränkte, indem es feststellte, dass, selbst wenn es verborgene Parameter gäbe und sie den Beobachtungsgrößen definitive Werte verliehen, diese Werte sich nicht unabhängig vom Messaufbau (dem experimentellen Kontext) bestimmen ließen.

Die Theoreme von Bell und deren Verallgemeinerungen sowie das von Kochen und Specker sind sogenannte No-go-Theoreme: Sie zeigen, wie die Quantenphysik nicht verstanden werden darf. 2012 wurde ein weiteres No-go-Theorem entdeckt, nach den Anfangsbuchstaben der Autoren PBR-Theorem genannt, über das seither viel diskutiert wird. Demnach kann die mathematische Zustandsgröße, mit der Quantenphysiker rechnen, nicht die bloße epistemische Fassade irgendwelcher wie auch immer gearteter realer (ontischer) Zustände sein – allenfalls ist sie selbst die Realität, dann aber aufgrund des Bell-Theorems eine sehr merkwürdige, zum Beispiel nichtlokale. Auch die als „Viele-Welten-Interpretation“ bekannt gewordene Deutung, nach der die Realität sich in jedem Moment in Myriaden paralleler Universen aufspaltet, gehört in diese zweite vom PBR-Theorem noch erlaubte Alternative.

Die Verzweiflung der Realisten

Terence Rudolph vom Imperial College in London sprach sich auf der Wiener Tagung klar gegen letztere Alternative aus, bekannte aber zugleich, trotz des von ihm selbst mit aufgestellten Theorems (er ist das R in PBR), die Vorstellung nicht aufgeben zu wollen, dass auf der mikroskopischen Ebene „irgendetwas real vor sich geht“. Auf der Suche nach der Rettung des Realismus sind manche Theoretiker bereit, auch sehr bizarre verborgene Realismen in Erwägung zu ziehen, etwa solche, in denen Signale schneller als Licht oder sogar rückwärts in der Zeit laufen.

Wie man es auch dreht und wendet: entweder man gibt die Vorstellung auf, naturwissenschaftliche Forschung erfasse eine unabhängige Realität, oder man freundet sich mit der Möglichkeit an, dass diese Realität völlig anders geartet ist als alles, wovon das neuzeitliche Den-ken über die materielle Welt immer ausgegangen war. Ob diese Alternative sich dereinst einmal experimentell wird entscheiden lassen, ist indes nicht absehbar.

Literatur: John S. Bell, „Bertlmann‘s Socks and the Nature of Reality“ in „Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics: Collected Papers on Quantum Philosophy“, Cambridge University Press, 2. Auflage 2004. – Nicolas Gisin, „Der unbegreifliche Zufall“, Springer Spektrum 2014.

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