Einstein: Physiker und Philosoph, Teil 13

 Einsteins Auffassung von der Realität

Teil 4: Orte und Impulse liefern Bahnen?

Ganz deutlich wird die unterschiedliche Realitätsauffassung in der Quantenmechanik QM.

Ein wichtiges Kriterium ist die Einfachheit:

Nach Einstein ist die beste Beschreibung der Welt auch die einfachste.

Beispielsweise ist die damals durchaus alle Beobachtungen beschreibende Epizykeltheorie der Planetenbewegung durch die einfacherer heliozentrische Theorie ersetzt worden.

Die QM macht nun wesentlich kompliziertere Annahmen als die klassische Mechanik. Deswegen hat Einstein die Entwicklung der QM immer kritisch betrachtet.

Zuerst versuchte er ihr innere Widersprüche nachzuweisen, er hielt die QM für falsch. Das gelang ihm nicht, später sah er die QM nur noch als unvollständig an.

Was fehlt ihr zur Vollständigkeit?

Klassische Beschreibung der Realität:

Jedes Objekt hat Ort und Geschwindigkeit im Sinne eines Besitzens, als eigene innere Eigenschaft. Ort und Geschwindigkeit eines Objektes sind real, deshalb gibt es auch die Bahnen längs denen sich die Objekte bewegen.

Quantenmechanische  Beschreibung der Realität:

Es gibt keinen Hinweis darauf, dass Objekte der QM  Ort und Geschwindigkeit als innere Eigenschaften besitzen. Es gibt nur mögliche Orte x und mögliche Geschwindigkeiten v. Die QM gibt nur Wahrscheinlichkeiten dafür an, dass aus bestimmten Möglichkeiten für x und v bestimmte Fakten werden, also bestimmte Werte für x und v gemessen werden.

Diese Wahrscheinlichkeiten sind das Höchstmaß an Information über x und v, die in der Natur vorliegen! Und mehr als vorliegt können wir nicht bestimmen.

Das führt zur Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation UBR: 

Ort und Geschwindigkeit (eigentlich der Impuls p = m*v) lassen sich nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmen. Sie sind "unscharf", weil sie als Eigenschaften nicht einem Mikroobjekt innewohnen, sondern erst durch eine Messapparatur oder einen Beobachter existent und damit real werden.

Somit existieren auch die Bahnen von Objekten der QM nicht, denn eine Bahn ist eine Linie im sechsdimensionalen Phasenraum. Im Rahmen der QM macht es also keinen Sinn nach dem Weg zu fragen, auf dem ein Quant von A nach B kommt...ja noch nicht mal A und B als Anfangs- und Endpunkt existieren....

Es gibt viele moderne Antworten auf dieses 100 Jahre alte Problem. 1970 hat Zeh das Dekohärenzmodell entwickelt, dass sich seit 20 Jahren immer mehr durchsetzt.

Aber auch junge Menschen haben eigene Lösungsansätze...darüber werde ich sicher in einigen Monaten hier ausführlicher berichten können.

Aber was sagt nun Einstein dazu?

Mehr im nächsten Post...