Gedanken

Relativitäts- und Quantentheorie, Schwarze Löcher und Strings, Galaxien und Urknall etc. - alles schon gehört.

Auch schon mal versucht, etwas näher dahinter zu steigen?

Ich möchte an dieser Stelle keinen weiteren Beitrag zu den zig-Tausenden Internetveröffentlichungen leisten. Wäre doch auch dieser nur ein Rückgriff auf die Großen des Metiers. Ich will hier lediglich  versuchen, auf ein absolut spannendes Abenteuer aufmerksam zu machen, auf das man sich einlassen kann.

Es lohnt sich.

Für den sofortigen Einstieg und nur als Beispiele:

Unter dem Stichwort "Urknall" liefert die Suchmaschine >12000  und zum Thema "Quantentheorie" > 6000 Hinweise. Auch wenn dabei nicht alle seriös sind, für den Anfang reicht es. 

Sie finden sowohl Fachartikel wie auch Literaturhinweise. Es gibt gute populärwissenschaftliche Bücher namhafter Wissenschaftler.

Die nebenstehenden Bändchen von Einstein bildeten einst den Anfang. Entstanden sind   eigene Nachrechnungen, Notizen im Umfang mehrerer A4-Bücher, eine Menge Einsichten und noch mehr Fragen. Damit war so eine Art Kettenreaktion ausgelöst - neue Bücher - neue Erkenntnisse - neue Fragen.

Ich kann nur empfehlen: Fertigen Sie sich zum Stoff eigene Aufzeichnungen und Notizen an. 

Auch populärwissenschaftliche Literatur liest sich nicht wie eine Tageszeitung.

Allerdings halte ich es auch für meine Pflicht, Sie auf eine Gefahr hinzuweisen: Sie werden zunehmend fernseh-unlustig! Aber dies dürfte ohnehin nicht allzu schwierig sein.

Stephen Hawking z.B. formuliert in seinem Modell, den Urknall durch Einführung der imaginären Zeit zu umgehen, daß die imaginäre Zeit ein mathematisches Konstrukt darstellt, sie bedarf keiner Entsprechung in der konkreten Wirklichkeit. Um es vorsichtig zu formulieren - ist das nicht interessant? Es ist ein Modell, das keines Anfanges und keines Endes bedarf! 

Ein anderes Beispiel: Es liegt nahe, bei der Beschreibung der Geschichte des frühen Universums, also der hochverdichteten  Materie, sozusagen kurz nach dem Urknall,  die Effekte der Quantentheorie zu berücksichtigen. Etwas allgemeiner formuliert, es entstand die Aufgabe, die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantentheorie zu verbinden. Um die sich dabei ergebenden Widersprüche (z.B. unendliche Energiedichte im Raum) zu eliminieren, führte man elf zusätzliche Dimensionen der Raumzeit ein. Schließlich benötigte man auch noch die Strings, welche  sowohl die normalen wie auch die elf Grassmann-Dimensionen der Raumzeit besitzen.

Beobachtbar ist davon nichts. Oder auch noch nichts? Ist das nicht auch eine Art Metaphysik?

Ich persönlich finde die von Werner Heisenberg gefundenen nebenstehenden Unbestimmtheitsrelationen in jeder Beziehung von größter Tragweite.

Determinismus Ade!

Das Aufstellen von Kausalzusammenhängen, wie es die klassische Physik erfordert, ist in der Quantentheorie nicht möglich. Eben weil die Bestimmungsgrößen, die einen von der Natur gegebenen gesetzmäßigen Vorgang beschreiben,  nicht genügend genau ermittelt werden können. Dies ist aber etwa kein Problem der Meßtechnik oder der Versuchsanordnung, sondern eine prinzipielle Schranke, bestimmt durch das Planksche Wirkungsquantum. Wenn aber ein Zusammenhang oder ein System nur "ungenau" beschrieben werden kann, so kann auch die Änderung oder ein zukünftiger Zustand des Systems nur ungenau, also "nur"  statistisch beschrieben werden. 

Ein Beispiel: Sie wollen für bestimmte Zeitpunkte die Position eines atomaren Teilchens bestimmen. Der Determinismus der klassischen Physik verlangt als Lösungsvoraussetzung, daß als Anfangsbedingung sowohl die Position wie auch die Geschwindigkeit des Teilchens bekannt sein müssen. Diese können aber nach der Unschärferelation für beide Größen nicht gleichzeitig angegeben werden. Was bietet die Quantenmechanik unter Einbeziehung der Unschärferelationen an? Sie liefert eine sogenannte Wellenfunktion. Diese Funktion ordnet den Raumpunkten Wahrscheinlichkeiten zu, die dem möglichen Aufenthalt des Teilchens an diesen Punkten entsprechen. Wobei immer zu beachten ist: Liefert die Wellenfunktion eine hohe Wahrscheinlichkeit für den Aufenthalt des Teilchens an einem Raumpunkt, also die Position des Teilchens,  wird die Aussage über seine Geschwindigkeit umso ungenauer. Mehr an Aussage ist nicht möglich. Allerdings wird mit der Verteilung der Aufenthaltswahrscheinlichkeiten eines Teilchens in den Raumpunkten auch der nachgewiesene Wellencharakter eines Teilchens beschrieben.

Wenn man diese Ergebnisse als Mangel interpretiert, so sind die Wissenschaftler in guter Gesellschaft, denn Hawking vertritt bekanntlich die Auffassung, auch Gott sei an die Unschärferelationen gebunden. Dies ist  wohl so zu verstehen, daß  die Quantenmechanik an dieser Stelle Naturgesetze beschreibt.

Erwähnt sei hier lediglich noch die Auffassung von Albert Einstein, der zeitlebens den Zufall, also die statistische Bestimmtheit in physikalischen Gesetzmäßigkeiten ablehnte. Bekannt hierfür ist sein Ausspruch: " Gott würfelt nicht".

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