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Digitale Physik


Ontologie


Basiswissen


Als digitale Physik oder auch digitale Philosophie[4] bezeichnet man konzeptionelle Ansätze, die Realität des Universums ganz durch Information zu beschreiben. Dabei kann auf die Existenz einer realen Außenwelt, etwa in Form von Materie verzichtet werden. Dieser Gedanke ist hier kurz vorgestellt.

Ideengeschichtlicher Prolog


Dass die Welt außerhalb unserer Wahrnehmung "da draußen" stofflich oder materiell existiert, scheint den meisten Menschen so offensichtlich zu sein, dass sie nur schwer daran zweifeln können. Einen Stein kann man in die Hand nehmen, er hat eine Temperatur und ein Gewicht, ganz offensichtlich existiert er für sich alleine. Aber schon in der Antike wurden Zweifel laut, dass wir uns dieser realen Existenz von Dingen sicher sein können (z. B. Platons Höhlengleichnis). Im 18ten Jahrhundert formulierte George Berkeley dann gute Gründe, die Welt eher für traumartig zu halten, eine Haltung, die der Physiker Ernst Mach gegen Ende des 19ten Jahrhunderts in einem Buch[5] zuspitzte. Schon seit dem 17ten Jahrhundert zum Beispiel taten sich Physiker schwer damit, die wahre Natur des Lichts anschaulich zu beschreiben. Der sogenanne Welle-Teilchen-Dualismus gilt noch heute als ungelöst. In den 1920er Jahren schließlich häuften sich in der Quantenphysik Versuchsergebnisse an, die die Idee einer materiell für sich, objektiv existierenden Wirklichkeit immer schwerer haltbar machen. Letzendlich betrachteten einige Physiker die Annahme einer realen Welt zunehmend nur noch als eine Außenwelthypothese ↗

Probleme mit der Materie: gequantelte Größen


Die seit den 1920er Jahren anerkannte Quantenphysik hat mit einigen Grundannahmen der klassischen Physik gebrochen. Während man in der klasssichen Physik zum Beispiel von sprungfrei fließenden Übergängen zwischen zwei Zuständne ausgeht (natura non facit saltus) gilt das in der Quantenphysik nicht mehr: hier gibt es Größen, die nur Zustände einnehmen können, zwischen denen es keine Zwischenzustände gibt. Mathematisch drückte sich das darin aus, dass man in der klassischen Physik durchweg mit reellen Zahlen (umgangssprachlich: alle Kommazahlen) rechnet, während es in der Quantenphysik Formeln gibt, für die man ausschließlich natürliche Zahlen (diskret) wie 1, 2, 3 oder 42 einsetzen darf. Man kennt keinen logischen Grund, warum die Quantenphysik für manche Prozesse keine Zwischenzustände erlaubt, man kann nur hinnehmen, dass es so ist. In der Philosophie spricht man von einer Kontingenz oder einem So-Sein der Welt. Die Idee, dass Zustände nur einige ausgewählte Werte annehmen können, ist hier näher beschrieben im Artikel zu einem physikalischen Quant ↗

Probleme mit der Materie: keine eindeutigen Zustände


Desweiteren hat die Quantenphysik Probleme damit, jedem gedachten Teilchen zu jedem Zeitpunkt eindeutige Zustände (Energie, Impuls, Aufenthaltsort etc.) zuzuschreiben. Während Anhänger der sogenannten Kopenhagener Deutung der Quantenphysik dem Problem ausweichen, bleibt es bestehen für Personen die die Frage nach dem realen Zustand weiter stellen. Kann ein Elektron zwischen zwei Zeitpunkten einer Beobachtung keinen Aufenthaltsort gehabt haben? Ist so etwas denkbar? Näher an das Problem gelangt man über das Stichwort Unschärferelation ↗

Probleme mit der Materie: das Geist-Materie-Problem


Eines der hartnäckigsten Probleme der Philosophie ist das Leib-Seele- oder auch Geist-Materie-Problem: nimmt man eine reale Außenwelt an, die auch losgelöst von Geist oder Bewusstsein existieren kann, dann stellen sich mindestens zwei Fragen: a) wie gelangen diese Außenobjekte in das Bewusstsein? Und b) wie kann das Bewusstsein diese Objekte der Außenwelt beeinflussen? Die zweite Frage bildet oft den Kern einer physikalisch motivierten Frage nach dem Freien Willen. Siehe auch Geist-Materie-Problem ↗

Die digitale Physik als Lösung?


Die digitale Physik löst (oder umgeht) mindestens zwei der drei Probleme von oben: indem man keine Objekte der Außenwelt mehr annehmen muss sondern nur noch informationstechnische Datenobjekte, entfallen alle ontologischen Probleme die nach Zuständen von Materie fragen. Die dritte Frage, die Frage nach dem Verhältnis von Geist und Wirklichkeit, wird durch die digitale Physik aber genausowenig gelöst wie von der klassischen Physik. Auch bei einer Art Computeruniversum bleibt die Frage offen, wie Bewusstseinszustände entstehen, wie sie die Welt beeinflussen können und - interessanterweise selten gestellt - wozu das Ganze gut sein soll. Zur Idee eines computerhaften Universums siehe mehr im Artikel zur Simulationshypothese ↗

Peter Putnam über das digitale im Denken


Der Physiker Peter Putnam (1927 bis 1987) entwickelte in enger Anlehnung an seinen Kollegen John Archibald Wheeler ein kosmologisches Modell in dem der Mensch nicht mehr Beobachter sondern ein untrennbar mit der Welt verwobener Teilnehmer (participant) ist. Das Digitale verortete Putnahm vornehmlich im Gehirn: "Orienting the world in a syntactic frame leaves no place for 'objectivity' or observation. The get around this the word is treated as an existential unit, and contact with the subjective is made as an abstraction from information processing categories (the world being treated as one big computer, with the more digital aspects concentrated in the brain, and the mor analogue apsects organized as the world, and invoked on command).[6]"

Fußnoten




Die Bewegung der Himmelskörper reduziert auf Rechnungen mit Einsen und Nullen: das ist eine Möglichkeit der sogenannten digitalen Physik. Gunter Heim