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Philosophische Quantenphysik : Ganz im Auge des Betrachters

Im Unterschied zu den Qbisten erschaffen Kubisten ihre Dinge selber: Juan Gris malte „Gitarre und Klarinette“ im Jahr 1920 Bild: Hans Hinz/ARTOTHEK

Quantenphysik ist absurd. Warum beschreibt sie dann die Welt so exakt wie nichts sonst? Nach Jahrzehnten der Debatte liegt nun ein Vorschlag vor, der das Rätsel vielleicht lösen kann.

          6 Min.

          „Es ist falsch zu glauben, die Aufgabe der Physik sei es, etwas über die Natur herauszufinden. Physik befasst sich damit, was wir über die Natur sagen können.“ Dieser Satz steht in einem Nachruf auf Niels Bohr (1885 bis 1962), den Kopenhagener Erzvater der Quantenphysik - die Theorie, durch die Atome, Licht und Elementarteilchen erst exakt beschreibbar wurden. Und nun soll diese Beschreibung nicht der Natur selbst gelten, sondern nur unserem Wissen darüber? Tatsächlich hat der Verfasser der Denkschrift, Bohrs langjähriger Assistent Aage Petersen, die Position des Meisters akkurat beschrieben - und die ist eigentlich ein Skandal.

          Ulf von Rauchhaupt

          Verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Physikphilosophen hadern damit bis heute. Der Vorwurf lautet auf Verrat am Ideal eines rationalen Weltbildes, auf Mystizismus oder zumindest Beihilfe dazu. Der Abwehrkampf gegen die „Kopenhagener Interpretation“ der Quantentheorie tobt schon Jahrzehnte und wird dadurch verschärft, dass es dabei um die am besten durch Beobachtungen gestützte Theorie geht, die es je gab. Warum passt sie dann so gar nicht zu der klassischen Physik, die Planeten, Dampfkessel und Elektromotoren regiert, sondern zeigt nachgerade absurde Züge, etwa Teilchen, die durch zwei Spalten zugleich fliegen? Manche Autoren sind bereit, die Absurditäten lieber zu verlagern und beispielsweise an eine sich ständig in Parallelwelten aufspaltende Wirklichkeit zu glauben, als den quantenphysikalischen Entitäten einen objektiven Charakter abzusprechen.

          Wie ist Quantentheorie zu verstehen?

          Seit einigen Jahren gibt es eine neue Interpretation, die vielleicht in der Frage weiterhelfen kann, wie Quantentheorie zu verstehen ist. Sie nennt sich „QBismus“, was passenderweise genauso ausgesprochen wird wie die revolutionäre Stilrichtung der modernen Malerei, sich aber von „Quanten-Bayesianismus“ ableitet. Bayesianismus wiederum nennt sich eine Auffassung darüber, was mit dem Wort „wahrscheinlich“ gemeint ist (siehe „Was ist Wahrscheinlichkeit?“). Diese Frage betrifft die Quantenphysik schon deswegen, weil deren Formeln im Allgemeinen Wahrscheinlichkeiten ausspucken: Anders als in der klassischen Physik, wo man mit Gleichungen den Ort etwa eines Himmelskörpers zu einem zukünftigen Zeitpunkt berechnen kann, vermag ein Quantenphysiker für den Ort eines Elektrons nur eine Wahrscheinlichkeitsverteilung vorauszusagen. Das bedeutet, das Teilchen kann zu einer fraglichen Zeit an allen ihm möglichen Orten sein, und zu jedem davon liefern die Formeln eine Wahrscheinlichkeit für das Teilchen, jeweils dort gefunden zu werden.

          Das ist aber nicht der tiefgreifendste Unterschied zur klassischen Physik. Entscheidender ist, dass das, was von den Quantengesetzen regiert und durch ihre fundamentalen Gleichungen zunächst berechnet wird, noch keine Wahrscheinlichkeit ist, sondern etwas, das sich „Quantenzustand“ nennt. Erst mit einer zusätzlichen Regel, die nach Bohrs Zeitgenossen Max Born benannt ist, wird im Fall einer Beobachtung aus einem Quantenzustand eine Wahrscheinlichkeitsverteilung.

          Was steckt hinter der Bornschen Regel?

          Doch was ist dieser Quantenzustand? Bohrs Gegner bestehen darauf, dass es etwas Objektives ist, etwas eigenständig in der Natur Existierendes wie die Bahn eines Himmelskörpers, die doch so ist, wie sie ist, auch ohne dass ein Astronom sie mit seinem Teleskop verfolgt. Aber was steckt dann hinter der Bornschen Regel? Was macht aus jenen Zuständen der Quantenwelt beobachtete Wahrscheinlichkeiten und erzeugt dabei viele jener absurd erscheinenden Befunde?

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