Physik

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Glückliche Wellenfunktionen

Gedanken zur Neurologie und Quantenmechanik. Freier Wille durch Kohärenzwellen?

Einige Wissenschaftler sind der Meinung, das unser freier Wille (oder die Illusion des Besagten) nur an einer Art intuitiver Unberechenbarkeit der so genannten Hilbert-Räume herrührt. Diese "Räume" sind weniger architektonische Meisterwerke, als vielmehr (in der Quantenmechanik) die mathematische Darstellung von Wahrscheinlichkeiten über elektromagnetische Felder, die miteinander auf ungeheuer komplizierte und dadurch unvorhersehbare Weise reagieren. Unsere Hirnströme würden durch diese Felder beeinflusst, was zu einer Kohärenzwelle oder, einfacher formuliert, einem plötzlichen Spannungsumschwung im Hirn führen könnte, der das Phänomen freien Willens bedinge.

Ich bin nicht dieser Meinung. Ich denke, das diese ganzen Diskutanten aneinander vorbei diskutieren; freier Wille ist physikalisch (oder um moderner zu klingen: neurologisch) eine Illusion, das ändert nichts daran, das wir ihn als "freien Willen" wahrnehmen. Der Begriff "freier Wille" ist auf Basis dieser Wahrnehmung entstanden - ähnlich dem Begriff "Glaube" bezeichnet er etwas nicht greifbares, ein undefiniertes, bzw. nur durch sein Gegenteil in Grenzen abgestecktes, Etwas. Die Naturwissenschaftler untersuchen aber etwas Greifbares. Die Leute unterhalten sich also über 2 verschiedene Dinge.

Trotzdem ist ihre Diskussion anregend, deswegen sollte man sie lassen. Und wenn man nicht so pedantisch wie ich auf die semantischen Wortbedeutungen schaut, dann kann man über diese kleine Stolperfalle auch getrost hinwegsehen. Was hier eigentlich erforscht wird ist nämlich nicht weniger interessant: im Endeffekt berechnen die Neurologen, Gentechniker und so weiter sich selbst oder den Menschen selbst. Ihr Gestocher in der Außenhirnrinde ist also wie die Untersuchung des eigenen Penis durch den kleinen Jungen, nur gespickt mit etwas mehr Vokabular (bitte nicht in den falschen Hals bekommen, lieber Neurologe). Sie kommen umhin zu bemerken, dass ihre Probleme von mangelndem Mystizismus rühren. Sie forschen, um etwas zu bedeuten, um etwas zu sein und stellen nur fest, das sie eigentlich nichts sind außer einer Maschine, die man auch ersetzen kann - in einer ferneren Zukunft zumindest.

Wenn man also einen Strich unter das Leben dieser (aller) Menschen zieht, und dann überlegt, was man darunter schreiben könnte, dann fällt mir zu aller erst das Wort "Paradox" ein. Wir sind Schneiderlehrlinge, die Westen nach Osten tragen. Jemand, der Physik studiert hat mal zu mir gesagt: Je mehr man dieses Fach studiert, desto mehr muss man anfangen an Gott zu glauben. Er meinte das anders als ich es hier nutzen will; ich denke, das wir zuviel wissen und zuviel forschen und zu wenig glauben, nicht unbedingt an Gott, aber zum Beispiel an das Glück.

Das Beispiel lässt sich auch wunderbar in die Physik transzendieren: Bei Newton war noch alles in Ordnung. Es gab Atome und Schwerkraft und Teilchen die alle geordnet waren, alle Gesetzen gehorchten. Hätte Max-Planck nicht 1900 in einem Vortrag den Begriff "Energiequantelung" benutzt, wäre es vielleicht so ordentlich geblieben, aber die Geschichte lehrt, dass es anders kam:

Einstein und Bohr arbeiteten bis etwa 1920 vergeblich an einem Modell, das die neuen physikalischen Entdeckungen verarbeiten konnte - natürlich vergeblich, denn Einstein hatte den Rahmen noch nicht geschaffen. Diesen Rahmen schuf er 1923 mit der allgemeinen Relativitätstheorie und Niels Bohr lieferte, zusammen mit Werner Heisenberg, 1925 bis 1927 mit der "Kopenhagener Deutung" endlich den Grundstein der Quantenmechanik. Einstein - der dank seiner Relativitätstheorie als einer der "Erfinder" der Quantenmechanik gesehen werden konnte, glaubte selbst nie daran. Zu sehr unterschieden sich die Schlüsse die man ziehen musste von seinem Weltbild. Deshalb prägte er, während er mit Podolski und Rosen zusammen am "EPR-Paradoxon" arbeitete den berühmten Satz "Gott würfelt nicht." Der große Unterschied zu Newtons fein-getuntem Weltbild bestand nun in einer Willkür, die sich auf der Entscheidensten, nämlich der kleinsten Ebene abspielte: Die Teilchen (hier waren Atome schon lange nicht mehr die kleinsten Teilchen), genauer gesagt die Elektronen, die um die Atome kreisten wie auf den Ringen des Jupiter, schienen und scheinen noch heute einer Gesetzmäßigkeit zu folgen, die man chaotisch nennen mag. Noch Anfang des 19. Jh. hatte LaPlace in der Einleitung zu einem seiner Essays den so genannten "LaPlace-Dämon" zum Leben erweckt. Er schrieb: "Wenn man zu einem Zeitpunkt die Position und den Impuls aller Teilchen im Universum kennt, kann man daraus Zukunft und Vergangenheit berechnen." In Newtons gesetzmäßigem Universum funktionierte das, innerhalb des quantenmechanischen Universum Bohrs nicht mehr. Damit nicht genug. Die Verwirrung wurde noch unterstrichen von Heisenbergs Unschärferelation, die mehr oder weniger besagt, das man eh nie messen kann, was man messen will, sondern das eine Messung die Eigenschaften der gemessenen Teilchen erst bestimmt, bzw. das ein Teilchen erst durch die Messung ein Teilchen wird. Und durch die "Bellschen Ungleichungen", der Auswertung einer Messreihe, die die Quantenmechanik widerlegen sollte (oder vielmehr die Quantenunschärfe), und schon 3 Jahre später voller Hoffnung ihren Untergang fand.

Es gab (und gibt) also noch 2 Arten, das nicht-chaotische Weltbild zu retten:

Entweder waren die verborgenen Eigenschaften, die das Verhalten der Elementarteilchen bestimmten, nichtlokal, das heißt, die Elementarteilchen konnten aus einer beliebigen Entfernung einen instantanen Einfluss aufeinander nehmen.

Oder aber man musste auf das Konzept verzichten, demzufolge die Elementarteilchen bei fehlender Beobachtung spezifische inhärente Eigenschaften besitzen: Und dann befand man sich wieder vor einer tiefen ontologischen Leere.
- Michel Houellebecq

Rettet man das nicht-chaotische Weltbild, gibt es keinen freien Willen, da alles determiniert ist; rettet man es nicht, gibt es keinen, da Alles zufällig ist. Unterscheidet man zwischen Realität (kein freier Wille) und Illusion (freier Wille), dann kann man sich mit der selbst-auferlegten Lüge zurücklehnen.


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Kommentare

patrick wrote on 2006-01-19 13:59:52

Hallo Moritz!

Danke erstmal für deine Mühe und deine äußerst konstruktive Kritik, ich weiß das sehr zu schätzen.

Zu 1. hast du absolut recht. Ich dachte dieses "(in der Quantenmechanik)", welches ich vor die "elektromagnetischen Felder" gesetzt habe, würde diese Differenzierung die du vorschlägst vornehmen, aber beim erneuten Lesen bemerke ich auch, das das nicht der Falls ist. Ich werde diesen Punkt in den kommenden Tagen verändern.

Zu Punkt 2 kann ich dir allerdings nicht beipflichten! Du erwähnst selbst schon den Grund hierfür in dem Wort "Zufallsmechanismen": Wenn man die Determinante durch Zufälle auf der Makroebene aufheben möchte, sägt man ebenfalls am Ast des freien Willens, denn es ist nicht vereinbar von freier Entscheidung und zufälliger Kollision von Elektronen zu sprechen. Auch hier sind wir nicht Urheber der Geschehnisse, sondern der besagte Zufall.

Moritz wrote on 2006-01-12 00:05:11

Ich möchte zwei Anregungen abgeben:

1. Die Hilberträume sind keine elektromagnetischen Felder, sie sind der Rahmen der Mathematik die die Wahrscheinlichkeiten bestimmt nach denen sich die Physik verhält, also auch die elektromagnetischen Felder im Hirn, aber auch alle anderen Felder aller anderen Kräfte und somit Partikeln. So viel zur Semantik, begrifflich stimmt das so nicht!

2. Zum freien Willen: Warum ist er im "chaotischen Weltbild" undenkbar? Vielleicht kann man gerade über Einbettung von Zufallsmechanismen und eine geeignete Struktur der (nicht nur neuronalen) Netzwerke im Gehirn gerade eine Form von Entscheidungsfähigkeit generieren, die in einer deterministischen Welt, wie du richtig sagst, nicht denkbar ist?

patrick wrote on 2005-12-24 14:30:46

Hier habe ich eine undeutliche, evtl. falsche Formulierung genutzt:

"[...] genauer gesagt die Elektronen, die um die Atome kreisten wie auf den Ringen des Jupiter [...]". Genau genommen ist das Elektronenschalen Modell nicht mehr ganz aktuell. Zwar "besitzt" ein Atomkern einige Elektronen, die auch quasi um den kern kreisen, allerdings gibt es diese Schalen nicht wirklich, sondern nur hohe Aufenthalts-Wahrscheinlichkeiten an bestimmten Positionen. Wikipedia hat im Artikel zu "Quantenmechanik" ein verdeutlichendes Bild.

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