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Zitatensammlung Teil 2

Zitat von Anton ZEILINGER zu

QUANTENINTERFERENZEN AN LEBENDEN SYSTEMEN

1a Wie groß dürfen Systeme sein, an denen sich solche Quanteninterferenzen beobachten lassen? Als Gedankenexperiment hierzu erdachte Erwin Schrödinger 1935 die berühmte nach ihm benannte Katze. In seinen eigenen Worten: »Man kann auch ganz burleske Fälle konstruieren. Eine Katze wird in eine Stahlkammer gesperrt, zusammen mit folgender Höllenmaschine (die man gegen den direkten Zugriff der Katze sichern muss): In einem geigerschen Zählrohr befindet sich eine winzige Menge radioaktiver Substanz, so wenig, dass im Laufe einer Stunde vielleicht eines von den Atomen zerfällt, ebenso wahrscheinlich aber auch keines; geschieht es, so spricht das Zählrohr an und betätigt über einen Relais ein Hämmerchen, das ein Kölbchen mit Blausäure zertrümmert. Hat man dieses ganze System eine Stunde lang sich selbst überlassen, so wird man sich sagen, dass die Katze noch lebt, wenn inzwischen kein Atom zerfallen ist. Der erste Atomzerfall würde sie vergiftet haben. Die Psi-Funktion des ganzen Systems würde das so zum Ausdruck bringen, dass in ihr die lebende und die tote Katze zu gleichen Teilen gemischt oder verschmiert sind. Das Typische an solchen Fällen ist, dass eine ursprünglich auf den Atombereich beschränkte Unbestimmtheit sich in grobsinnliche Unbestimmtheit umsetzt, die sich dann durch direkte Beobachtung entscheiden lässt.«

1b Das Beispiel von Schrödingers Katze scheint zu bedeuten, dass es keinen Sinn hat, sich Quantenzustände von sehr großen, komplexen Systemen vorzustellen. Doch wir müssen uns in Erinnerung rufen: Quanteninterferenzen treten nur dann auf, wenn keinerlei Information darüber vorliegt, welchen Weg das Teilchen genommen hat. Es geht nicht darum, ob ein Beobachter tatsächlich diese Information besitzt, sondern ob es im Prinzip überhaupt möglich ist, den Weg zu wissen. Damit Interferenzen beobachtet werden, darf es niemandem - wo immer er sich befindet und welche noch so fortgeschrittene Technologie er besitzt - möglich sein, herauszufinden, welche der beiden Wege das Teilchen genommen hat. Man muss also das System hinreichend von der Umgebung isolieren. Andernfalls vermag das Teilchen zum Beispiel durch Emission von elektromagnetischer Strahlung der Umgebung mitzuteilen, welchen Weg es nimmt - und dann gibt es keine Interferenzen.

1c Es ist eine Herausforderung an den Experimentator, sicherzustellen, dass dieses Phänomen - Dekohärenz genannt - nicht auftreten kann. Immerhin haben wir Quanteninterferenzen von C₆₀-Molekülen demonstriert, und es gibt keinen Grund, warum dies nicht zu viel massiveren Systemen ausgeweitet werden kann. Ob sich Quanteninterferenz eines Tages nach dem Beispiel von Schrödingers Katze an lebenden Systemen beobachten lässt, ist eine offene Frage. Hierzu müsste man das Lebewesen vollkommen von der Umgebung trennen, um Dekohärenz zu vermeiden. Dies könnte vielleicht mit Nanobakterien gelingen; ob es für größere Systeme möglich ist, bleibt eine interessante Frage an die Zukunft.

in »Spektrum der Wissenschaft« 11/2008; S.56f

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Ergänzungen

2a Der Kern des Rätsels der Quantenmechanik liegt in der Falschheit unserer Vorstellung der Lokalität in Raum und Zeit. Der Rest des Universums - das heißt, die überwiegende Mehrheit davon - ist im Weltraum nicht wirklich weit von uns entfernt. Ja, der physische Raum scheint real, aber er ist auch begrenzt. Das physische Universum in seiner gesamten Ausdehnung ist nichts im Vergleich zu dem spirituellen Bereich, aus dem es hervorgegangen ist: dem Reich des Bewusstseins.

2b Dieses andere, weitaus gewaltigere Universum ist überhaupt nicht »weit weg«. Es ist sogar genau hier - genau hier, wo ich bin und diesen Satz tippe, und genau dort, wo Sie jetzt sind und ihn lesen. Es ist nicht körperlich weit weg, sondern es existiert einfach auf einer anderen Frequenz [a]. Es ist genau hier, genau jetzt, aber wir sind uns seiner nicht bewusst, weil wir größtenteils nicht offen sind für die Frequenzen, auf denen es sich manifestiert. Wir leben in den Dimensionen des vertrauten Raums und der vertrauten Zeit, eingeschlossen von den besonderen Beschränkungen unserer Sinnesorgane und unserer Wahrnehmungsstaffelung innerhalb des Spektrums von den subatomaren Quanten [b] bis hinauf zum gesamten Universum. Diese uns vertrauten Dimensionen haben zwar vieles für sich, aber sie schließen uns auch von anderen Dimensionen aus, die ebenfalls existieren.

Eben Alexander aus «Blick in die Ewigkeit»; S.210f

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3a Veranschaulichen lässt sich der Unterschied zwischen klassischer und Quantenphysik vielleicht mit einem aus verschiedenen Instrumentalgruppen zusammengesetzten Streichorchester. Wenn dieses spielt, kann man beim genauen Hinhören die Stimmführung der ersten und zweiten Geigen, der Bratschen, Celli und Kontrabässe ganz gut auseinanderhalten. Diese Instrumentalgruppen führen innerhalb des ganzen Ensembles eine Art Wechselspiel miteinander durch (entsprechend der »Wechselwirkung« der Teile in der klassischen Physik) und sie geben dabei ihre Identität nicht auf. Anders die einzelnen Mitspieler. Solange nicht einer unter ihnen durch auffallend falsches Spiel aus seiner Instrumentalgruppe herausragt, hört man ihn weder aus dieser noch erst recht aus dem ganzen Orchester heraus. Seine Identität geht wie die aller anderen seiner Mitspieler gewissermaßen in der Ganzheit seiner Instrumentalgruppe auf im Sinne einer ganzheitlichen Beziehung aller Musiker derselben Instrumentalgruppe untereinander sowie auch zum ganzen Ensemble (was wiederum quantenphysikalischen Ganzheiten entspricht).

3b Im fundamentalen Unterschied zum System der klassischen Physik, welches sich, ähnlich etwa dem Planetensystem unserer Sonne, als eine Art mechanisches, in seine genau aufeinander abgestimmten Bestandteile zerlegbares und wieder zusammensetzbares Uhrwerk vorstellen lässt, bestehen quantenphysikalische Ganzheiten nur in den seltensten Fällen aus zerlegbaren und wieder zusammensetzbaren Teilen. Quantensysteme haben grundsätzlich eine auf Einheit gerichtete Struktur. Sie enthalten als Einheit sehr viel größere Möglichkeiten als aus allen ihren Teilen ableitbar sind.

S.124f

3c Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen der klassischen und der Quantenphysik ist die Rolle des Zufalls. In der klassischen Physik ist der Zufall ein rein subjektiver Eindruck. Denn nach der klassischen Physik ist alles vollkommen determiniert, nichts ist wirklich zufällig. Ein Ereignis erscheint nur als zufällig, weil es in einem allzu komplexen System nicht vorausberechnet werden konnte. In der Quantentheorie dagegen sind die Möglichkeiten eines Systems festgelegt, nicht jedoch deren Realisierung als Fakten. Welche dieser Möglichkeiten faktisch realisiert wird, hängt vom Zufall ab. Da diese möglichen Fakten jedoch nur im Rahmen der naturgesetzlichen Möglichkeiten realisierbar sind, hat der quantenphysikalische Zufall nichts mit einer strukturlosen Willkür zu tun, bei der grundsätzlich alles möglich wäre.²⁸ Vielmehr ist die Menge der Möglichkeiten festgelegt, und jede dieser Möglichkeiten, wenn sie denn realisiert würde, würde völlig den Naturgesetzen entsprechen und aus ihnen erklärt werden können.

S.126

28 Vgl. Görnitz & Görnitz: Der kreative Kosmos. Geist und Materie aus Quanteninformation, Heidelberg 2002, S.11ff.

S.269

Frido und Christine Mann aus «Es werde Licht»

a] eigentl. Schwingungsebene b] bzw. den beiden Drehimpulsen (spins)

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revid.201702/202002/202306

https://wfgw.diemorgengab.at/zit/WfGWzit660060001.htm