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Magik-Quanten-Würfel-Analogie


Quantenphysik


Grundidee


Es heißt oft, die Quantenphysik hinterfrage die Existenz einer objekten Realität und spräche für einen Subjektivismus. Um anschaulich zu beschreiben, was Subjektivismus im Bezug auf die physikalische Wirklichkeit meinen kann, wird hier ein hypothetisches Gedankenexperiment als Analogie vorgestellt. Es lehnt sich eng an das sogenannte Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon sowie dessen reale Ausführung als GHZ-Experiment.

Versuchsaufbau


Auf einer Bühne sitzt eine Frau mit einem fairen Würfel. Fair heißt, dass jede der sechs Zahlen auf dem Würfel dieselbe Wahrscheinlichkeit hat, bei einem Wurf oben zu liegen. Davon kann man sich dadurch überzeugen, dass man den Würfel zum Beispiel tausend mal wirft und dann die relative Häufigkeit jeder einzelnen Zahl berechnet. Die Werte müsste alle in der Nähe von 0,167 (ein Sechstel). Im Zuschauerraum sitzt nun ein Mann, der die Frau in keiner Weise beeinflussen kann oder will. Er kann sich mit der Frau durch lautes Rufen über eine große Entfernung verständigen.

Versuchsdurchführung


Die Frau auf der Bühne würfeln nun sehr oft mit ihrem Würfel. Jeden Wurf führt sie mit einem Würfelbeche aus, den sie zunächst nicht anhebt. Die Frau kann also die geworfene Augenzahl noch nicht sehen. Nach jedem einzelnen Wurf, stellt der Mann eine von zwei Fragen: a) war es eine Sechs? Oder b) war es eine Eins? Welche der beiden Fragen er stellt entscheidet der Mann zufällig. Er könnte dazu zum Beispiel eine Münze werfen. Erscheint Kopf, stellt er die erste Frage, erscheint Zahl, stellt er die zweite Frage. Erst nachdem der Mann die Frage gestellt hat, hebt die Frau den Würfelbecher an und sagt das Ergebnis. Sie notieren alle geworfenen Zahlen und dazu immer auch, welche der beiden Fragen der Mann gestellt hat. Das machen der Mann und die Frau nun sehr oft, zum Beispiel tausend mal.

Versuchsergebnis


Theoretisch müsste der Anteil an Sechsen bei der ersten Frage etwa ein Sechstel sein. Und auch der Anteil von Einsen bei der zweiten Frage müsste etwa ein Sechstel sein. Die Häufigkeit, wie oft welche Zahl erscheint, kann ja theoretisch nicht davon abhängen, ob der Mann nach den Würfen jeweils fragt "war es eine Eins" oder "war es eine Sechs". Wenn aber das unerwartete Ergebnis auftritt, dass bei der ersten Frage die Frau in 25 % der Fälle mit ja antwortet und bei der zweiten Frage in nur 5 % der Fragen mit ja antwortet, dann scheint die Wahl der Frage des Mannes rückwirkend zu beeinflussen, welche Zahl die Frau vorher gewürfelt hat. In dem Gedankenexperiment sollen die Ergebnisse hier so sein, dass die Wahl der Frage des Mannes die Häufigkeit der geworfenen Einsen und Sechser tatsächlich rückwirkend beeinflusst. Mathematisch gesehen sind die geworfene Augenzahl und die Frage des Mannes eine statistische Abhängigkeit ↗

Wurde das Experiment so wirklich schon einmal durchgeführt?


Nein, es würde so auch nicht die hier beschriebenen unerwarteten Ergebnisse produzieren. In Wirklichkeit würden alle Zahlen im Durchschnitt in etwa gleich oft erscheinen, ganz egal, welche Frage der Mann stellt. Aber als Analogie übertragen in die Welt von Quantenobjekten tritt zum Beispiel an Photonen genau dieser Effekt auf. Lies dazu unter EPR [Einstein-Podolsky-Rosen-Experiment] ↗

Warum spräche das Ergebnis für einen Subjektivismus?


Der Würfel scheint erst rückwirkend mit der Frage des Mannes auf ein Ergebnis festgelegt worden zu sein. Das heißt aber im Umkehrschluss auch, dass der Mann das Würfelergebnis sogar in der Zeit rückwärts beeinflusst. Das bemerkenswerte hier ist, dass er sich von dieser Beeinflussung auch nicht befreien könnte. Es wäre keine klassische Manipulation im Sinne eines Zaubertricks. Es wäre eher eine untrennbare innere Verbindung der Zustände von Materie über Raum- und Zeitgrenzen hinweg. In der Physik spricht man hier von einer sogenannten Verschränkung. Der Zustand des Würfels ist bedingt durch die persönliche Wahl des Mannes. Das trifft die Kernidee eines physikalischen Subjektivismus ↗

Halten anerkannte Physiker das für denkbar?


Ja, hier steht ein Zitat des international sehr geachteten Physikers Anton Zeilinger: „Es stellt sich letztlich heraus, dass Information ein wesentlicher Grundbaustein der Welt ist. Wir müssen uns wohl von dem naiven Realismus, nach dem die Welt an sich existiert, ohne unser Zutun und unabhängig von unserer Beobachtung, irgendwann verabschieden.“[1]

Spräche das Ergebnis für Zeitreisen?


Nein, da ja nichts in der Zeit rückwärts reist, vor allem keine Menschen. Die Versuchsergebnisse sprächen aber für eine rückwärts gerichtete Beeinflussung eigentlich vergangener Ereignisse. Geschähe das über lange Zeiträume mit folgenreichen Ereignissträngen, würde das zu erheblichen Inkonsistenzen im Ablauf der Welt führen. Siehe auch Zeitreise ↗

Was ist die Schmidt-Maschine?


In der 1970er Jahren wollte der Physiker Helmut Schmidt mit einem ähnlichen Versuch wie er oben beschrieben ist zeigen, dass man Quantenprozesse durch geistige Willenskraft steuern kann. Die Ergebnisse Schmidt gelten heute nicht als anerkannt. Lies mehr dazu unter Schmidt-Maschine ↗

Fußnoten