Die Entstehung aus dem Nichts: 5) Die seltsame Welt der Quanten

             Zuerst müssen wir ganz sauber zwei Begriffe trennen, die oft falsch benutzt werden:

       Verstehen und Erklären:

Etwas erklären bedeutet es auf allgemeine Gesetzmäßigkeiten, axiomatische Eigenschaften,  zurückführen. Beim Erklären arbeitet man oft mit Formeln

Etwas verstehen bedeutet es in einen Sinnzusammenhang unserer Erfahrung, Wahrnehmung und Sprache einzuordnen. Wenn wir etwas verstanden haben, können wir darüber reden.

Die Welt der Quanten ist somit nicht verstehbar, aber erklärbar.

Warum? Weil es für viele Eigenschaften der Quanten keine Alltagserfahrung gibt: Es gibt keine Orte, dafür die seltsame Eigenschaft der Verschränkung...und auch der Spin hat wenig mit einer Rotation zu tun.

Wir müssen somit gar nicht die Quantenwelt verstehen, sondern im Gegenteil die klassische Welt mit Hilfe der Quantengesetze erklären.

Das ist das seit Jahrzehnten vorliegende Missverständnis! 

        Die seltsame Quantenwelt

    Ohne auf Details einzugehen, sollen nur einige der seltsamen (weil nicht mit Alltagserfahrungen verstehbaren) Eigenschaften der Quantenwelt angegeben werden:

 

-          -  Prozesse finden zufällig statt, ohne Ursachen in inneren Eigenschaften der Systeme.

-          - Mögliche Zustände können in Überlagerungen existieren.

-        - Ein unbekannter quantenmechanischer Zustand kann nicht kopiert werden ( da er aus beliebig  vielen Überlagerungen entstanden sein kann).

-          -  Objekte sind nicht lokal, d.h. räumlich weit getrennte Objekte sind miteinander verbunden, sie sind ein Quantenobjekt (Verschränkung).

-  - Größen wie Ort und Impuls, Energie und Zeit etc. existieren nicht gleichzeitig (Unbestimmtheitsbeziehungen), d.h. es gibt keine Bahnen in der Quantenwelt und z.B. der Energieerhaltungssatz ist in der Quantenwelt ungültig, er stellt nur eine klassische Näherung dar.

-     -  Es gibt kleinstmögliche Wechselwirkungen (beschrieben durch h) so wie es ein Bit als  kleinstmögliche Informationseinheit gibt.

-          - Eingesperrte Objekte können nur bestimmte Energien annehmen (z.B. Elektronen in Atomen).

-          - Quantenobjekte verlieren ihre Quanteneigenschaften durch Wechselwirkungen mit der Umgebung, sie werden klassisch (Dekohärenz).

-    - Quantenobjekte sind zeitlos, ihre Eigenschaften beinhalten nur Möglichkeiten. Erst durch Wechselwirkungen werden bestimmte Eigenschaften faktisch.

-         -  In der Quantenwelt ist das Kausalgesetz weder anwendbar (Ausgangszustände nicht bekannt) noch gültig (Wirkungen zufällig).

         Die klassische Welt

Klassische Eigenschaften, wie Orte, Wege entstehen erst durch die Wechselwirkung von Quantenobjekten untereinander. Die klassische lokal-realistische (d.h. es liegen reale Orte vor) Makrowelt ist eine emergente Eigenschaft der Quantenwelt.

Nur bei absoluter Isolation von Objekten bleiben Quanteneigenschaften erhalten (unabhängig von der Ausdehnung der Objekte!). Dies gelingt in der Regel nur  bei Mikroobjekten.

Die Ordnung der Erscheinungen mit kausalen Verknüpfungen ist eine Konstruktionsleistung unseres Gehirnes und entsteht durch unseren Erkenntnisprozess (mehr hat übrigens Kant auch nie gesagt, auch er hat erkannt, dass das "Ding an sich" unserer Erkenntnis nicht zugänglich sein muss).

  

       Warum gibt es die klassische Welt?

Durch den Wechsel vom Möglichen zu Fakten wird die Welt einfacher. Sobald  die Anzahl der sich überlagernden Wahrscheinlichkeitswellen größer wird, werden die Beziehungen der Möglichkeiten komplexer. Durch Dekohärenz, d.h. Zerstörung des Interferenzmusters, wird aus den vielen Möglichkeiten eine ausgewählt.

Plotin: „ Die Natur hat ein Schauen in sich, und das was sie erschafft, erschafft sie wegen des Schauens.“

Damit trifft er ins Schwarze der modernen Interpretation der Quantenmechanik, die im wesentlichen von dem im Frühjahr verstorbenen Dieter Zeh entwickelt wurde (Dekohärenzmodell). 

In den nächsten Plots werden wir die Unbestimmtheiten besonders besprechen, können dann die Vakuumfluktuationen erklären (nicht verstehen) und uns dann an die Erklärung der Entstehung unseres Universums machen....