Samstag, 3. Mai 2008

Woher kommt der Glaube an Paralelluniversen?

Die Theorie der Multiuniversen ist eine Interpretation der Quantenmechanik, die über die Kopenhagener Deutung von kollabierenden Wellenfunktionen hinausgeht.

Es gibt ein Gedankenexperiment von Schrödinger, das geht so:
Wir haben eine Kiste und darin eine radioaktive Quelle, sowie einen Detektor (ein Messgerät, wie einen Geigerzähler). Weiter befinden sich darin eine Glasflasche mit Gift und eine Katze.
Also: Kiste + Katze + radioaktive Quelle + Messgerät + Gift.

Der Detektor ist gerade so lange eingeschaltet, dass sich eine 50 %ige Wahrscheinlichkeit ergibt, dass eines der Atome des radioaktiven Materials zerfällt und erfasst wird. Wenn dies geschieht, wird die Glasflasche zertrümmert und die Katze stirbt... Findet kein Zerfall statt, lebt die Katze.

Wir können den radioaktiven Zerfall nicht voraussagen (nur Wahrscheinlichkeiten angeben), d.h. wir wissen erst das Ergebnis des Experiments, wenn wir die Kiste öffnen.

Jetzt kommt es: Solange wir nicht hineinschauen, haben wir die radioaktive Probe (zerfallen oder unzerfallen), die Giftflasche (zerbrochen oder unzerbrochen) und die Katze. Die Zustände überlagern sich (!) und die Katze ist sowohl tot als auch lebendig, weder lebendig noch tot.

Wir reden hier ja eigentlich nicht von einer „Katze“, sondern von Elementarteilchen. Zum Beispiel einem Elektron, das sich in der Überlagerung von Zuständen befindet. Das gedankliche Katzenexperiment verdeutlicht hier die Grenze unseres Vorstellungsvermögens.

Unsere (alltäglichen) Erfahrungen helfen uns in der Quantenphysik also nicht unbedingt weiter. Mehr noch: Die klassische newtonsche Mechanik stellte sich als Bestandteil der Quantenmechanik dar, als Sonderfall, der die Gleichsetzung der Planck´schen Konstante (einer Naturkonstante) mit Null zugrunde liegt.

Man kann das jetzt alles sehr schön am Beispiel der Katze erklären. Die herkömmliche, weithin akzeptierte Interpretation der Quantenphysik geht davon aus, das beide Wellenfunktionen, sowohl die die zur toten Katze, als auch die die zur lebenden Katze führt gewissermaßen unreal seien und eine von ihnen Wirklichkeit wird, wenn man in die Kiste hineinschaut.

Wenn wir von Paralleluniversen ausgehen, sind plötzlich beide Wellenfunktionen real, die tote und die lebende Katze existieren – allerdings in zwei verschiedenen Welten. Das Atom ist entweder zerfallen oder nicht. Und man umgeht die kopfzerbrechende Überlagerung von Zuständen.

Letztlich ist die Definition von Parallelwelten damit die wörtliche Interpretation der Quantenphysik, hinsichtlich ihrer mathematischen Gleichungen, die sich unserem Verstand auf herkömmlichem Wege nicht erschließen.

Man kann an diesem Beispiel sehr gut erkennen, wie weit auch in wissenschaftlichen Bereichen Dinge von „glauben“ bzw. interpretationsabhängig sind. Es verwundert daher nicht, wenn ich - der herkömmlichen Interpretation folgenden - eine Existenz von Multiuniversen als Fantasiegebilde ablehne.

Aber wie der berühmte amerikanische Physiker Richard Feynmann so schön sagte: "Wer meint, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden."