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Nichtlokalität

Physik

Basiswissen


Nichtlokalität bezeichnet in der Physik ein Prinzip, demnach Wirkungen nicht Schritt-für-Schritt eine lückenlose Folge von Punkten oder Elementen im Raum durchwandern müssen, um von einem Punkt A zu einem Punkt B zu gelangen. Vielmehr kann die Wirkung Raumbereiche überspringen, ohne an den übersprungenen Bereichen irgendeine physikalische Wirkung gehabt zu haben. Das wird hier mit Beispielen kurz erklärt.

Nichtlokale Kraftwirkung


Isaac Newton gilt als der Begründer der Theorie der Gravitationskräfte. Er entwickelte sie am Beispiel der Bewegung der sichtbaren Planeten unseres Sonnensystems. Dabei nahm er an, dass sich die Gravitationskräfte, also die Anziehungskräfte, zwischen den Himmelskörpern über jedes Vakuum ausbreiten: würde die Sonne schlagartig verschwinden, würde die Erde das auch über die Leere des Weltraum merken und ihre Bewegung entsprechend auch verändern. Für die Übertragung wäre demnach keine Materie zwischen Sonne und Erde nötig. Nichtlokalität im Zusammenhang mit Kräften bezeichnet man auch als Fernwirkung ↗

Nichtlokale Existenz von Quantenobjekten


Das Fehlen eindeutiger Lokalität ist eine wesentliche Eigenschaft von sogenannten Quantenobjekten. [3] Solche Objekte, etwa Photonen, Elektronen oder auch Neutronen, scheinen gleichzeitig an verschiededenen Orten sein[4] zu können oder zumindest "wissen sie" über verschiedene Orte gleichzeitig Bescheid, je nach Deutung. Das klassische Experiment zur Nichtlokalität von Quantenobjekten ist das Doppelspaltexperiment ↗

Nichtlokale Parkettierung


Quadrate, gleichseitige Dreiecke und Sechsecke kann man man lückenlos und ohne Überdeckungen zu flächendeckenden Mustern legen, die man gedanklich unendlich groß machen kann. Man spricht von einer sogenannten Parkettierung. Mit Kreisen ist eine solche Parkettierung aber nicht möglich. Dürfen sich die Kreise nicht überdecken, werden immer Lücken zwischen ihnen bleiben. Eine Zwischenposition nehmen regelmäßige Fünfecke ein, sogenannte Pentagone. Der Mathematiker Roger Penrose konnte aber einen interessante Effekt zeigen: man kann Fünfecke eine zeitlang so aneinanderlegen, dass keine Lücken und Überdeckungen auftreten. Kommt man an das erste Fünfeck, mit dem das nicht mehr geht, gibt es aber immer einen Weg, die bereits gelegten Fünfecke so neu anzuordnen, dass man weitermachen kann. Dazu muss man aber die Gesamtheit aller bisher gelegten Fünfecke auf einen Blick betrachten. Nur dann wird man die Lösung finden[1]. Penrose regte an, in der Natur nach Kristallen mit solchen Fünfeck-Strukturen zu suchen. Würde man sie finden, würde das Globale Ganze direkt auf die Ausgesaltung lokaler Einzelteile wirken. Penrose betrachte die Nichtlokalität im Zusammenhang mit der Fähigkeit des Bewusstsein, Gehirnzustände über viele Zentimeter hinweg sozuagen nichtlokal auslesen zu können. Siehe auch Parkettierung ↗

Nichtlokalität als Voraussetzung für globale Bewusstseinsformen


Verschiedene Autoren spekulierten über die Möglichkeit räumlich weit ausgreifender bewusster Lebensformen: das Global Brain, der MONON des Molekularbiologen Carsten Bresch oder die beseelten Sterne des Raketeningenieurs Gregory Matloff. All diese Theorien setzen voraus, dass das Bewusstsein eng mit einem zeitlich eng begrenzten globalen Zustand der Materie korreliert. Sie setzen also je nach Größe der "bewussten" Lebensform eine Mindestreichweite von Bewusstsein im räumlichen Sinn voraus. Einige beispielhafte dieser hypothetischen Lebensformen sind hier vorgestellt im Artikel zu Solaris-Welten ↗

Wie nennt man das Gegenteil von Lokalität?


Die Idee, dass sich Wirkungen nur über einen direkten Kontakt von Objekten oder nur über Teilchen im Raum bewegen können nennt man das Prinzip der Lokalität (Physik) ↗

Fußnoten


definiert, sondern erstreckt sich über den gesamten Raum." In: Meinard Kuhlmann in: Was ist real? In: Spektrum der Wissenschaft. Juli 2014. (Warum Teilchen- und Wellenbild beide versagen). Online: https://www.physik.tu-dresden.de/docs/Kuhlm2014-SpektrumReal.pdf


Eine Frau wählt Karten aus, ein Mann - ohne jede physikalische Verbindung - kann mit mehr als zufälliger Trefferwahrscheinlichkeit die gewählte Karte benennen. Hätte das funktioniert, wäre es ein Beispiel für echte Fernwirkung und damit eine Nichtlokalität im Sinne der Physik gewesen. J. B. Rhine