Art & Science 02

Quantenphysik und Irrationalität

AutorInnen
Gerhard Grössing

Der brillante und einflussreiche Physiker Wolfgang Pauli versuchte sich daran, die Welt der von ihm mitgestalteten Quantenphysik mit seiner und, in Konsequenz, mit einer „überpersönlichen“ Gefühlswelt kurzzuschließen. Die verzweifelte Notwendigkeit dieses Versuchs resultierte für Pauli nach eigenen Angaben aus seinem „großen Problem mit Frauen“. [1] Im Zuge einer Therapie entwickelte sich ein Dialog mit C. G. Jung über das Verhältnis von Psychologie und (Quanten-) Physik. Daraus ging unter anderem der Begriff der „Synchronizität“ hervor, welcher z. B. auch auf paranormale Phänomene Anwendung finden sollte. [2] Eine tiefere Korrespondenz zwischen beiden Disziplinen sahen Pauli und Jung aber darin begründet, dass die berühmte „Komplementarität“ zwischen Wellen- und Teilchenbild der Quantentheorie eine Entsprechung in einer ebensolchen „Komplementarität“ zwischen Bewusstem und Unbewusstem hätte.

(Es ist eine Schande, dass Menschen etwas, wovon sie nicht gleich den Grund angeben können, durch den unerlaubtesten Machtspruch für Würkungen der Gespenster ausgeben.)

Zur Erläuterung: In der Quantenphysik lässt sich mittels geeigneter Präparation einer Messapparatur entscheiden, ob etwa Licht, das durch einen Doppelspalt geschickt wird, als Wellen- oder als Teilchenphänome registriert wird. Genauer: die „Teilcheneigenschaft“ wird insofern immer festgestellt, als die „Photonen“ auf einem Detektor hinter dem Doppelspalt einen lokalisierten „Klick“ hervorrufen. Bei ungestörtem Ablauf des Experiments wird dann eine große Anzahl von „Klicks“ eine Verteilung aufweisen, die als Interferenzmuster, d. h. als Wellenphänomen, zu interpretieren ist. Stört man aber den Vorgang durch Präparation der Apparatur zwecks Feststellung, durch welchen der beiden Spalte das Photon gegangen ist, erhält man an den Detektoren zwar wiederum „Klicks“, deren Verteilung aber eher jener von klassischen Teilchen entspricht: das Wellenphänomen ist dann verschwunden. Während allerdings mittels Wahl der Versuchsanordnung zwischen Wellen- und Teilchenbild gewählt werden kann, ist bei Entscheidung für letzteres prinzipiell nicht vorhersagbar, welchen der beiden Spalte das Teilchen passiert. Da die Gesetze der Quantentheorie kein präzises Wissen über die Anfangsbedingungen der Teilchen (wie deren genauen Ort) erlauben, weil diese zu jedem Zeitpunkt mit der gesamten Messapparatur in im Detail unkontrollierbarer Weise „verschränkt“ sind, ist das Einzelereignis in der Quantentheorie prinzipiell unvorhersehbar. (In einer Analogie kann man sich dazu eine reine „Wasserwelt“ vorstellen, in der etwa ein Wasserwirbel durch den Versuch seiner „Abmessung“ mittels zusätzlich eingebrachter Wellen dermaßen „beeinflusst“ wird, dass das ursprüngliche Phänomen aufgrund der zahlreichen unkontrollierbaren Detailbewegungen nie per se abgebildet werden kann, sondern immer nur die Effekte der unauflöslichen Gesamtkonfiguration von „ursprünglichem“ Wirbel und „Messwellen“. Dass dabei ein Einzelereignis nicht im Detail vorhersehbar ist, sondern nur statistische Mittelwerte, ist dann eine durchaus plausible Konsequenz.)

Allerdings ist das Phänomen des Einzelereignisses in der Quantentheorie für Pauli von ganz anderem Stellenwert: „Das physikalisch Einmalige ist vom Beobachter nicht mehr abtrennbar – und geht der Physik deshalb durch die Maschen ihres Netzes. Der Einzelfall ist occasio und nicht causa. Ich bin geneigt, in dieser ‚occasio’ – die den Beobachter und die von ihm getroffene Wahl der Versuchsanordnung mit einschließt – eine ‚revenue’ der in dem 17. Jahrhundert abgedrängten anima mundi (natürlich in ‚verwandelter Gestalt’) zu erblicken. La donna é mobile – auch die anima mundi und die occasio.“ [3] Wie erläutert, beschreibt die Quantentheorie mittels ihrer fundamentalen Gleichungen die statistischen Möglichkeiten von Einzelereignissen, während die konkreten Einzelereignisse nicht vorhersagbar sind. Pauli transzendiert diese Sachlage in einer metaphysischen Behauptung: Die Grundgleichungen lieferten eine rationale, objektive Naturbeschreibung, während die aktuellen, einmaligen Ereignisse irrational seien, also nicht durch den Verstand fassbar. Ja, noch mehr: nach Pauli offenbart sich die Irrationalität der Welt im Einzelprozess der Quantenmechanik.

(Phänomenologischer Positivismus ist in der Wissenschaft immer siegreich gewesen, aber nur bis zu einer sehr definitiven Grenze. Er ist das notwendige Schwert zur Zerstörung alten Irrtums, aber er gibt einen unbrauchbaren Pflug zur Kultivierung einer neuen Ernte ab. Gerald Holton, 1988)

Nun mag man Physikern zugestehen, dass auch sie ihren Beitrag zur Einsicht in die „Dialektik der Aufklärung“ [4] abliefern: dass es in der Welt nicht ausschließlich (ja vielleicht sogar kaum) „rational“ zugeht. Die Quantentheorie zeige, dass es Grenzen der Analysierbarkeit und Kontrollierbarkeit von Naturprozessen gibt. So weit, so harmlos. Für Pauli verweist sie jedoch darüber hinaus auf das Geheimnis einer „Weltseele“, synonym mit Jungs „kollektivem Unbewussten“ und Urgrund auch von Phänomenen wie der „Synchronizität“, in der eine als weiblich qualifizierte Irrationalität „offenbar als ‚Bräutigam’ den ‚Logos’ sucht“. [5] Nach Laurikainen interpretierte Pauli die „epistemologische Lehre der Atomphysik“ überhaupt so, dass „die Realität selbst irrational ist“. [6]

(Die Theorien, doch auch das Gerede von der Entwicklung unserer Kultur erzählen, dass die moderne Welt – der logischen Konsistenz, empirischen Verifizierbarkeit und technischen Nüchternheit – Spiritualität zerstört; das ist aber falsch. Ich möchte sagen: Das Gegenteil ist ein bisschen richtiger. Die Selbstverzauberung, Selbstverwandlung ist doch nie vor einem Altar oder vor einem Thron geschehen, sondern vor dem Staub oder vor dem Ölwasser im Hafenbecken oder vor dem Kratzer im Autolack. Peter Waterhouse, 1996)

Man beachte – neben einer leicht durchschaubaren Zuweisung der Geschlechterrollen – den ungeheuren Reduktionismus, der hier praktiziert wird. „Das Irrationale“ in der Welt hätte seine letztliche Begründung in der „Irrationalität“ des Einzelereignisses auf Quantenniveau: Die nicht-vorhersagbare Entwicklung der Aktienkurse, spontane Liebesspiele von Präsidenten, die genauen Orte von Lawinenabgängen wären demnach allesamt Manifestationen einer Weltseele, die über die „Einstiegsluke“ in die Welt (den quantenmechanischen Einzelprozess) ihre Irrationalität spielen ließe. Während heute auf „rationaler Seite“ (auch in der Physik) ein radikaler Reduktionismus verpönt ist, soll er im Reich der Irrationalitäten umso mehr gelten? Sieht man mit dem Soziologen Günter Dux die anima mundi allerdings als Hypostase der Subjektivität des Menschen, so überrascht dies nicht: „Die Unmöglichkeit, die Transzendenz wirklich zu denken, lässt die Unerschrockenheit, die mundane Kategorie der Subjektivität zu verwenden, umso argloser erscheinen. Dagegen ist kein Kraut gewachsen.“ [7]

Neben dem offenkundigen Irrationalismus und dem entsprechend mitgelieferten radikalen Reduktionismus verblüfft aber vor allem, dass auch heute brillante und einflussreiche Physiker der Paulischen Irrationalität das Wort reden. [8] Dies geschieht oft aufgrund der Verknüpfung einer positivistischen Grundhaltung (wonach in der Naturwissenschaft nur Aussagen über beobachtete Phänomene zählten) mit dem Dogma, dass mit der Quantentheorie eine grundsätzliche Schranke für die „rationale“ Erkenntnis erreicht sei (jenseits der das Irrationale regieren mag). [9] Eine Vielzahl heutiger Physiker verneint kategorisch die Möglichkeit einer Modellbildung, wie sie oben anhand des Analogiebildes der „Messung von Wellen mittels Wellen“ angedeutet wurde, wo das unberechenbare Einzelereignis auf nicht ausreichende Kenntnis der Details zurückzuführen sei. Nach ihrer Auffassung zeige die Quantentheorie, dass solche Details nicht existieren. Dem widerspricht allerdings (zum Beispiel) eine ganze Tradition der „kausalen Interpretation“ der Quantentheorie nach de Broglie und Bohm, die – wenn überhaupt – leider nur sehr kursorisch rezipiert wird, und noch dazu meist auf Basis älterer Literatur. Dagegen existiert etwa eine ausgezeichnete und umfassende Aufarbeitung der kausalen Interpretation durch Physics Letters – Editor Peter Holland [10], die in unseren Hörsälen vermutlich noch lange nicht angemessen gewürdigt werden wird.

Dabei manifestiert sich das eigentlich Revolutionäre der Quantentheorie gar nicht im Einzelereignis, sondern in ihrer sogenannten „Nichtlokalität“, die erstmals 1964 durch John Bell quantitativ fassbar wurde und bis heute im Konflikt zur Relativitätstheorie steht. [11]

Gerade die irritierende Unvereinbarkeit der beiden großen Theorien des 20. Jahrhunderts sollte Fragen erlauben, die über die gegenwärtigen kanonischen Grenzziehungen hinaus reichen. Warum sollte bei einer Längendimension von ca. 10–16 cm eine „ultimative Grenze“ für die Existenz von „Details“ erreicht sein? Vielleicht sieht die Welt bei 10–21 cm oder bei 10–25 cm ganz anders aus? Tatsächlich ist es heute denkbar, dass auf diesen Skalen eine „feinstoffliche“ Welt anzutreffen wäre, die mit dem alten Wort „Äther“ umschrieben werden kann: Das quantenmechanische „Vakuum“ ist nämlich keineswegs leer, sondern tatsächlich gefüllt mit „Nullpunktsschwingungen“ des elektromagnetischen Feldes, es ist ein polarisierbares Dielektrikum und Ursache für den nachgewiesenen „Casimir-Effekt“.

Darüber hinaus könnte gemäß neuester astronomischer Daten die Vakuumenergie maßgeblichen Einfluss auf die Gesamtentwicklung des beobachtbaren Universums ausüben. John Bell vermutete entsprechend, „dass eine relativistische Version der Quantentheorie ... notwendigerweise nichtlokal sein und auf fundamentaler Ebene ein bevorzugtes Bezugssystem (Äther) besitzen könnte.“ [12]

Hier weiterzudenken erscheint mir aussichtsreicher, als über das „weibliche Irrationale“ einer „Weltseele“ zu spekulieren.

 

 

1 Siehe etwa K. V. Laurikainen, Beyond the Atom, Berlin, 1988.

2 Siehe als neuere Einführung etwa F. D. Peat, Synchronicity, New York, 1988.

3 Pauli Letter Collection, CERN, Genf, 0092.063, veröffentlicht in: K. V. Laurikainen, Wolfgang Pauli and Philosophy, Gesnerus 41 (1984) 225.

4 M. Horkheimer und Th. W. Adorno, Dialektik der Aufklärung, Frankfurt, 1969.

5 W. Pauli, siehe 3.

6 Näheres dazu in G. Grössing, Das Unbewusste in der Physik, Wien, 1993.

7 G. Dux, Die Logik der Weltbilder, Frankfurt, 1982, S. 172.

8 Siehe etwa: H. Atmanspacher, H. Primas, E. Wertenschlag (Hg.), Der Pauli-Jung-Dialog und seine Bedeutung für die moderne Wissenschaft, Heidelberg 1995, oder A. Zeilinger, Jenseits jeder Gewissheit. Das Rätsel der Quantenwelt, in: P. Weibel (Hg), Jenseits von Kunst, Wien, 1997.

9 Hierzu fällt auch ein eklatanter Mangel an Geschichtsbewusstsein auf: Hat nicht auch die frühe Phänomenologie der Elektrizität zu grundsätzlichen Behauptungen über die Welt jenseits der Vernunft geführt? Goethe bezeichnete etwa den Magneten als „ein Symbol für alles Übrige, wofür wir keine Worte noch Namen zu suchen brauchen“. Ist nicht in der Geschichte jede erreichte Grenze Anlass für Spekulationen über das Transzendente? Warum sollte also gerade heute eine „ultimative“ Grenze erreicht sein?

10 P. Holland, The Quantum Theory of Motion, Cambridge, 1995.

11 J. Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Cambridge, 1989.

12 Ebd.

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