Über das Geistige in der Quantenphysik
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Erkenntnisse Erklärungsmodelle Gültigkeitsbereiche Materie Dualität im Raum Nichtlokalität Nichtkausalität Aktive Information Übergangswahr-scheinlichkeiten Virtuelle Zustände Eigenschaften der Quantenobjekte Ordnungsprinzipien Ausschlussprinzip Erhaltungssätze Folgerungen: Evolution, Prädarwinismus Bewusstsein 1 Bewusstsein 2 Exozytose-Modell Kategorien geistiger Wirkkräfte Werte und Religion |
Das Logos-ModellDer folgende Text behandelt das faszinierende Buch "Versteckte Wirklichkeit" des Physikochemikers Lothar Schäfer, Universität Arkansas. Schäfers These ist: Kernprobleme der Quantenphysik wie die Prinzipien, Symmetrien und Überlagerungen kann man als"nichtmaterielle Wirkkräfte mit bewusstseins-ähnlichen Qualitäten" interpretieren. Im Folgenden versuche ich, die Schäfersche These auch für physikalisch wenig gebildete Leser so kurz und klar wie möglich zu entwickeln und verständlich zu machen. Die Grundthese der klassischen Makrophysik
Wirkkräfte, die nicht auf messbaren Teilchen beruhen, die keine lokalisierbare Quelle mit messbaren Eigenschaften haben und nicht auf messbarer Energie beruhen, solche Wirkkräfte wären immateriell. Sie sind in der Makrophysik unbekannt. Und weil die Makrophysik die Welt recht gut erklärt, meinen die meisten Physiker, dass es immaterielle Wirkkräfte auch nicht geben kann. Zumindest nicht in dem Sinn, dass sie auf Materie wirken und im materiellen Geschehen etwas bewirken könnten. In der Quantenphysik allerdings gibt es da einige Probleme. Das Besondere der Quantenphysik (Mikrophysik)
Diese Entdeckungen führen dazu, dass die philosophisch interessierten Quantenphysiker zu der sokratischen Haltung des "ich weiss, dass ich nichts weiss" tendieren und damit mystisch-esoterischen Phänomenen gegenüber offener sind als ihre mechanistisch denkenden Kollegen der Makrophysik, der Biologie und der Hirnforschung, die meist atheistisch denken. Planck, Heisenberg, Schrödinger, Pauli, Bohm, Eccles, Schäfer uvam. sind Beispiele für offene und nachdenkliche Haltungen.
Atomare Teilchen, Quanten, nehmen den einen oder anderen Zustand als Teilchen oder als Wahrscheinlichkeitswelle an, je nachdem ob sie beobachtet werden können oder nicht. Unser gesamter Kosmos, die Biosphäre und wir Menschen sind die Aktualität, die jedoch nur ein spezieller Fall der Gesamtwirklichkeit ist, etwa vergleichbar mit der beobachtbaren Spitze eines Eisbergs, oder mit einer Wolke aus kondensiertem Wasserdampf. Beim Übergang von der Potentialiät zur Aktualität nehmen bestimmte energetisch gleichwertige messbare Eigenschaften (z.B. Spin oder Bahnneigungswinkel eines Elektrons) ihre dann aktuellen und stabilen Werte rein zufällig, jedoch mit einer errechen- bzw. vorhersagbaren Wahrscheinlichkeit an. Diese sogenannten 'Übergangswahrscheinlichkeiten' hängen von der Umgebung ab. Meist haben Übergangswahrscheinlichkeiten den Wert 1, d.h. ein bestimmter Wert muss sich einstellen. Oft jedoch stehen mehrere Werte zur Auswahl, wobei deren Übergangswahrscheinlichkeiten zu einer Begünstigung bestimmter Werte führen. Schäfer sagt: Über die Aktualität (also z.B. über ein Experiment oder über ein im Aufbau befindliches Großmolekül, z.B. bei der Kopie einer DNS) gibt es in der Potentialität eine Information, ein Wissen über die Aktualität, und diese Information bewirkt die Eigenschaften bzw. das Verhalten der Teilchen (i.a. der Elektronen) bei ihrem Übergang in die Aktualität. Diese Quanteninformation wirkt energie-, ort- und zeitlos, nichtlokal im gesamten kosmischen Raum, hat keinen Informationsträger und keine lokalisierbare Quelle. Sie wirkt - anders als die materiellen physikalischen Kräfte - nicht in der Aktualität von Teilchen zu Teilchen, sondern im Übergang der dualen Welt der Potentialität in die Aktualität. Sie ist somit per definitionem eine immaterielle Wirkkraft. Schäfer vergleicht sie mit einem Gedanken im Bewusstsein. Die von Erwin Schrödinger formulierte Wahrscheinlichkeitsfunktion, die PSI-Funktion, kann dieses Verhalten modellieren. Sie hat sich in der Quantenmechanik und Quantenchemie zur Vorhersage der Strukturen von Molekülen ua. seit Jahrzehnten bewährt. Was tatsächlich abläuft und warum, das können wir nicht wissen, weil wir es nicht beobachten können. Quantenphysik und Evolution/Mutation Jedes atomare System, jedes Molekül der Aktualität ist die Aktualisierung von Werten seiner Möglichkeitswellen in der Potentialität. Schäfer sagt: "Wenn sich eine DNS teilt, geschieht dies aus Sicht der Quantenchemie so, dass die zweite DNS eine zweite Aktualisierung des selben Möglichkeitsmodells ist. Da in einer Ansammlung von Nucleotiden zahllose energetisch gleichwertige stabile Zustände existieren, von denen nur einer besetzt wird, während die anderen leer sind, können im Rahmen der für diese DNS typischen Übergangswahrscheinlichkeiten einzelne Elektronen in der neuen DNS zufällig andere Werte annehmen. Dies hat - ohne Verletzung der Energieerhaltungssätze! - lokale Differenzen zur ersten DNS zu Folge. Diese Differenzen sind nicht chaotisch zufällig, wie allgemein angenommen, sondern sie sind durch ihre spezifischen Übergangs-Wahrscheinlichkeiten vom Logos der Gesamtheit begünstigt, sozusagen gewollt. Die Beobachtung zeigt ja auch, wie überraschend schnell neue Arten entstehen können. Demnach sind wir Menschen nicht das Ergebnis "einer Folge von Irrtümern der Evolution", sondern einer Folge von Begünstigungen, die sich aus dem Wesen der Quantenzufälligkeit beim Übergang von der Potentialität in die Aktualität ergeben, d.h. aus dem Logos des Gesamtsystems." Die quantische Zufälligkeit bei der DNS-Kopie ist ein neues Mutagen, eine neue und zusätzliche Ursache für Mutationen und vielleicht sogar die wichtigste aller bekannten Ursachen. Hierdurch entsteht eine grundätzlich neue Sichtweise der Evolution, die beide zur Zeit verfeindeten Vorstellungen vereinen kann. Der gewisse biologische Entwicklungen begünstigende "Logos des Gesamtsystems" (Schäfer) kann sowohl als materielle Gesetzmäßigkeit wie als gewollte Schöpfung interpretiert werden! Beides schließt sich nicht aus, sondern ergänzt sich. Die Arten und wir Menschen sind - quantenphysikalisch gesehen- nicht chaotisch zufällig sondern begünstigend zufällig entstanden, d.h. wir sind im Rahmen der äußeren Umstände die wahrscheinlichste aller möglichen Entwicklungen. Nicht nur, wie bekannt, aus Sicht der Selektion, sondern besonders auch aus Sicht der Mutation. Quantenphysik und Geist/Bewusstsein Nach Schäfer zeigen beide Zustandswelten, Aktualität und Potentialität, geist-ähnliche Aspekte: Die Struktur unserer Welt ergibt sich wesentlich durch immaterielle Ordnungsprinzipien wie die Psi-Funktion, das Pauli-Prinzip (siehe unten), Information als Wirkkraft und die Erhaltungssätze (für Energie, Ladung, Masse usw.). Vieles deutet darauf hin, dass solche immateriellen Ordnungsprinzipien auch im biologischen Bereich wirksam sind, z.B. das "Überleben Wollen" der Gene, d.h. ihre Replikationsdynamik durch Kopie und Artenvielfalt, physikalisch bislang nicht erklärbar. Weiter: In der Potentialität sind die Quantenobjekte nicht getrennt, sondern sie nehmen nichtlokal grundsätzlich den gesamten Raum ein und können im gesamten Raum auf ebenso nichtlokale, d.h. global gleichzeitig vorhandene Information reagieren. Die Potentialität hat damit laut Schäfer einen ganzheitlichen Aspekt. Weiterhin zeigt sie im Quantenzufall Aspekte von Spontaneität und Potentialität. Ähnlich ist unser Bewusstsein charakterisiert durch - Ganzheitlichkeit, - Information als Wirkkraft, - Spontaneität bzw. Freiheit, - Potentialität von Gedanken und - Nichtlokalisierbarkeit im Hirn. Möchte man Bewusstsein erklären, meint deshalb Schäfer, dann sei es vernünftig und realistisch, diese Analogien in die Hypothesen mit einzuschließen, anstatt sich nur allein auf messbare Physik und Chemie zu beschränken, wie es die moderne Hirnforschung mit ihren rudimentären Experimenten bislang vergeblich versucht (s. Startseite-"Hirnforschung"). Zusammenfassend kann man in Übereinstimmung mit den Erkenntnissen der Quantenphysik und ohne Verletzung der Gesetze der Makrophysik folgende Hypothese erstellen: Kosmos, Biosphäre und Hirn sind nicht chaotisch zufällig entstanden, sondern sie sind Begünstigungen von in der Potentialität gegründeten geistigen Wirkkräften, die in der Materie als immaterielle Ordnungsprinzipien und evtl. darüber hinaus in den Genen als immaterielle Überlebensprinzipien und im Menschen als immaterielles Selbst, d.i. als Bewusstsein, Intuition und innere Ich-Bewusstheit erkennbar sind. Noch pointierter meinen Schäfer und Andere: "Unsere Ich-Bewusstheit hat Teil an einem universellen Bewusstsein in der Potentialität." Das mythische Bild hierfür ist: Als reines Ich-Bewusstsein sind wir "Ebenbild Gottes". Die quantenphysikalisch begründete Weltsicht ist offen für die subjektiven Erfahrungen für die Dualität von Geist und Materie, sowie dafür, unsere Ich-Bewusstheit, das Ich der Seele, als so ganz anders und unsterblich anzunehmen, wie es sich aus den anderen Kapiteln dieser Webseite ergibt. Die Verwandtschaft von quantenphysikalischen Phänomenen und Geist/Bewusstsein zeigt der Quantenchemiker Schäfer vor allem an dem Which-way-Experiment von Leonard Mandel. Zur Beschreibung des Experiments von Mandel für interessierte Laien klicken Sie auf Mandel. Zusammen mit zwei weiteren berühmten Experimenten, dem Doppelspalt- und dem EPR-Experiment, ergeben sich folgende Erkenntnise: Quantenprozesse in der Potentialität können somit sein. Hierzu gibt es einige
Gültigkeitsbereiche der Quantenphysik
Im Folgenden werden einige grundlegende Begriffe wie Materie, Kausalität, Information u.a. aus Sicht der Quantenphysik genauer beschrieben. Eilige Leser mögen gleich bei "Evolution" weiter lesen.
Solange ein Teilchen nicht beobachtet wird, kann man über seine Existenz keine Aussage machen. Es gibt nur "im Raum verteilte Möglichkeiten für Messresultate" (Heisenberg). Diese Wahrscheinlichkeiten sind für ein bestimmtes System (Atom, Molekül, Kristall) mathematisch definiert und vorhersagbar durch die PSI-Funktion von Schrödinger.
Beim Elektron betreffen die möglichen Messresultate die physikalischen Zustände Bahnmoment, Richtung des Bahnmoments und Richtung des Spinmoments. Die Amplitude der PSI-Funktion (genauer: ihr Quadrat) zeigt dann die Wahrscheinlichkeit dafür, ein Elektron mit bestimmten Werten dieser Eigenschaften an einem bestimmten Ort zu finden. Die PSI-Funktion beschreibt i.a. eine Art Wolke im Raum, die sich ins Unendliche verdünnt, manchmal auch nur einige diskrete Zustände, zum Beispiel im Mandelexperiment eine Wahrscheinlichkeit für den linken und eine für den rechten Weg. Ein Klick auf das nebenstehende Bild zeigt die zum Verständnis nötigen Kommentare. Heisenberg sagte: "Atome als einfache körperliche Gegenstände gibt es nicht. Die Wirklichkeit von Quantenobjekten liegt zwischen einer Idee von einem Ding und einem wirklichen Ding. Quantenobjekte sind eine Möglichkeit, eine Tendenz zum Sein".
Ganzheitliche Dualität im Raum
In unserer Welt der Alltagserfahrung haben die „Etwase“, die wir Dinge nennen, einen Ort, Ortsveränderungen benötigen Zeit, und sie haben messbare Eigenschaften. Die Messbarkeit von Raum und Zeit wird ermöglicht durch die messbaren Eigenschaften der Dinge (Ausdehnung, Masse usw.). Wir sind daran gewöhnt, dass jedes Ding Raum benötigt, und dass die Dinge kompakt sind (wo ein Ding ist, kann kein anderes sein).
Teilchen und damit alle Dinge belegen also als Aktualität so gut wie keinen Platz im Raum. Und wenn sie als Wahrscheinlichkeitswelle in der Potentialität "verschmiert" sind, belegen sie den gesamten Raum und haben damit keinen Ort mehr. Aktualität und Potentialität sind einerseits physikalisch grundsätzlich verschiedene Welten, andererseits aber zugleich eine ganzheitliche, integrierte Dualität. Sie bilden eine Ganzheit im unendlichen Raum. Schäfer S. 120: „In den Beobachtungen der räumlichen und zeitlichen Nichtlokalität stoßen wir auf die Eigenschaft der Wirklichkeit, ein Ganzes zu sein.“ Diese Ganzheit der Wirklichkeit realisiert sich darin, „dass sich die unbeobachtbaren Prozesse, die einem in der Raumzeit beobachtbaren quantischen Vorgang unterliegen, außerhalb der Raumzeit abspielen“. Nichtlokalität bedeutet nach Schäfer [Lit. 36, S. 56 ff], dass "etwas, das jetzt und sozusagen am anderen Ende des Universums geschieht, zeitlos sofort und überall, auch hier, einen unmittelbaren Einfluß haben kann ... Einflüsse sind in der Quantenwelt in einem Augenblick fernwirksam." Da die Dinge in der Potentialität also weder räumlich noch zeitlich getrennt sind, bilden sie eine Ganzheit: „Nichtlokalität bedeutet Ganzheit der Wirklichkeit an sich.“ Dies ist eine Anspielung auf Kant, denn in der Potentialität existieren die Dinge formlos und ohne messbare Eigenschaften, also im Sinne Kants 'an sich', bereit, sich blitzartig zu aktualisieren, wenn sie in der Aktualität als getrennte Dinge beobachtet werden, oder wenn in größeren atomaren Systemen die Kohärenz der Wahrscheinlichkeitswellen zerfällt (über die genauen Gründe für den Übergang aus der Potentialität in die Aktualität sind sich die Physiker noch uneins, das ist noch eines der großen Geheimnisse). Das Kant'sche Noumenon der 'Dinge an sich' ist im Sinne der Quantenphysik also kein metaphysisch Gedachtes, sondern ihm entspricht die physikalische Wirklichkeit der experimentell indirekt fassbaren anderen Realität der Potentialität. Die Phänomene des Quantensprungs (ein Elektron wechselt seine Umlaufebene und sendet ein Photon = Licht aus; das weiße Rauschen von Dioden o.a.) und des radioaktiven Zerfalls haben keine materielle Ursache, sie geschehen aus materieller Sicht rein zufällig, sie sind nichtkausal, allerdings statistisch geregelt durch die Gesetze einer Verteilungsfunktion, z.B. der Halbwertzeit. Ebenso nichtkausal zufällig ist die Aktualisierung möglicher energetisch gleichwertiger virtueller Zustände bei Mutationen (s.u.). Jedes einzelne dieser Phänomene ist für die Makrophysik ein echtes Wunder, denn es gibt keine Berührungskraft als Wirkursache. Dies falsifiziert das Grundprinzip des Materialismus, nach dem alles eine materielle Berührungskraft als Ursache hat und von dieser Ursache her erklärbar ist bzw. sein sollte. Aber auch quantenphysikalisch sind sie rein zufällig in doppeltem Sinn: 1. liegen ihre möglichen Ursachen außerhalb unserer Erfahrungswelt, und 2. unterliegen sie klaren statistischen Gesetzen, z.B. der Halbwertszeit oder der Psi-Funktion. Allerdings wird die Wahrscheinlichkeit, mit der sich ein bestimmter Wert in der Aktualität zeigt, seine Übergangs-Wahrscheinlichkeit, durch Quanteninformation über die Umgebung beeinflusst. Als Realisierung von Möglichkeiten „sind Quantenzufälle transzendente physikalische Ereignisse. Ihre Wirkursachen sind Wahrscheinlichkeiten in der Potentialität.“ Da in diese jedoch Informationen über die Aktualität eingehen – Schäfer: sie „hängen von den Wahrscheinlichkeiten der beteiligten Zustände ab“ – können auch sonst wenig wahrscheinliche Zustände wahrscheinlicher werden. Die quantische Zufälligkeit wird also beeinflusst durch die momentane Struktur der Aktualität, durch den Rahmen, in dem etwas geschieht. Nicht das Ereignis selbst, sondern nur die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens. Das könnte, wie wir noch sehen werden, die nicht-chaotischen, hierarchischen Prozesse der biologischen Evolution erklären. Information ist ein Begriff der Nachrichtentechnik. Information besteht aus materiellen Zeichen oder Mustern, die von einem Sender ausgehen und bei einem Empfänger eine Wirkung erzeugen. Für Übertragung und Wirkung ist Energie nötig. Rein nachrichtentechnisch gesehen sind dies blinde Prozesse ohne Bedeutung. Bedeutung oder Sinn hat Information erst für den menschlichen Geist.
Aktive Information ist keine Berührungskraft, sondern eine Bedeutungskraft jenseits von Mustern, Zeichen und technischen Elementen, eine direkte Wirkursache, ein ganzheitliches Wissen, das Aktualität und Potentialität umfasst (Mandel-, Doppelspalt-, EPR-Experimente). Die Schrödingersche Wellengleichung, die PSI-Funktion, ist ein mathematisches Modell für in der Potentialität real existierende Wahrscheinlichkeitswellen für die Möglichkeit, dass eine Eigenschaft eines Quantenobjekts sich zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort als messbare Größe realisiert. Ihre Lösungen sind "Übergangswahrscheinlichkeiten" von Potentialität in Aktualität. Diese Funktion drückt nicht eine statistische Unsicherheit hinsichtlich vieler möglicher unbekannter Wirkursachen aus, sondern sie ist ein mathematisches Modell einer eigenständig existierenden Wahrscheinlichkeitswelle, aus der sich einer von vielen möglichen, virtuell genannten Zuständen aktualisieren muss. Die Möglichkeitswellen eines Quantenobjekts können sprunghaft je nach Szenario andere Formen annehmen. Schäfer S. 106: "Die Übergangs-Wahrscheinlichkeiten hängen von den Wahrscheinlichkeiten der beteiligten Zustände ab." Dieser außerordentlich wichtige Satz wird uns im Abschnitt "Evolution" wieder begegnen. Ein Elektron kann sich in einem Atom auf verschiedenen energetischen Ebenen aufhalten und verschiedene physikalische Zustände annehmen (s.oben unter "Materie"). Diese möglichen Zustände sind virtuelle Realitäten, die "in einem molekularen Übergang betreten werden können" (Schäfer). Zum Beispiel kann sein Spin up oder down sein, oder es kann durch Ausstoß oder Aufnahme eines Photons auf eine andere Ebene wechseln, wenn diese Ebene frei und wenn das Atom unbeobachtet ist. Es ist auch so, dass die aktualen, physikalischen Zustände aller Elektronen einen Atoms unterschiedlich sein müssen (s. unten unter "Ausschlussprinzip"). Bei großen Moleküle (DNS, Proteine) gibt es oft viele energetisch gleichwertige virtuelle Zustände, die für die Molekülbindung Verwendung finden können, und die zufällig ausgewählt werden können. Allerdings sagt Schäfer: „Quantensprünge sind zwar zufällig, aber das gilt nicht für die Ordnung eines Zustands, auf dem ein Quantensprung landet.“ Die Ordnung, d.h. das Ergebnis eines Quantensprungs kann im Rahmen seiner Übergangswahrscheinlichkeit statistisch vorhergesagt werden. Da jede Bindung zwischen Atomen dadurch geschieht, dass ihre Elektronen aus verschiedenen möglichen gemeinsamen Bahnen bestimmte Bahnen auswählen, ist jedes Molekül eine Realisierung zuvor möglicher, virtueller Zustände. Diese virtuellen Zustände liegen vor als „Wahrscheinlichkeitsfelder, aus deren Wechselwirkungen die Eigenschaften eines Moleküls entstehen“ (Schäfer S. 98 und 124): „Weil die sichtbare Ordnung des Universums der phänotypische Ausdruck der Quantenwirklichkeit (der Potentialität) ist, entspringt jeder Aspekt der erfahrbaren Wirklichkeit einem Zustandsparameter der Quantenwirklichkeit“. Jedes zufällige Quantenereignis ist die Realisierung einer virtuell bereits definierten Möglichkeit in Abhängigkeit der vorliegenden Aktualität. Quantenobjekte der Potentialität sind somit durch folgende Eigenschaften charakterisiert: Die Potentialität ist offensichtlich eine ganz andere Welt mit eigenen Gesetzmäßigkeiten, und das Faszinierende ist, dass diese "andere Welt" ganz unmittelbar verwoben ist mit unserer Aktualität, wie zwei Seiten eines Blattes. Unsere Welt, in der alle Dinge getrennt erscheinen, in der auch wir uns als einzelne Körper getrennt von anderen erfahren, und in der lange Wirkungsketten mühsam Information von Einem zum Andern transportieren, diese unsere Welt ist nur ein Aspekt von Allem-was-ist. Der andere, ganzheitliche Aspekt ist eine unmittelbar darin "versteckte Wirklichkeit" (Schäfers Buchtitel), die auf vielerlei Weisen den Gang der Dinge bestimmt, ohne dass wir uns dessen bewusst sind. Hierzu gehören auch die i.F. beschriebenen Ordnungsprinzipien der Natur. Denn in unserer Aktualität können die atomaren Teilchen nicht all das tun, was sie auf Grund ihrer messbaren Eigenschaften gerne tun würden. Sie sind gewissen Ordnungsprinzipien unterworfen, und es ist eine viel zu wenig beachtete Tatsache, dass diese Ordnungsprinzipien eben deshalb, weil sie nicht durch die Eigenschaften der Teilchen erklärt werden können, nichtmaterieller und somit ganz allgemein "geistiger" Natur sind. Alle diese Ordnungsprinzipien sind nicht ableitbar aus den messbaren Eigenschaften der Quanten, sondern sie garantieren ihre für uns erfahrbare Realität. Sie lassen sich mathematisch auf Symmetrien und Antisymmetrien zurückführen (Wikipedia). Dieses "Noether-Theorem" kann somit als ein erster Ansatz für eine meta-physikalische Theorie geistiger Wirkkräfte angesehen werden. Es erscheint sinnvoll, aus dieser Sicht die Welt geistiger Wirkkräfte als ebenso komplex anzunehmen wie unsere Welt materieller Teilchen und ihrer Wechselwirkungskräfte. ... ... Aus urheberrechtlichen Gründen kann ich nicht weiter zitieren. Ich verweise deshalb nochmals auf das Buch "Versteckte Wirklichkeit" von Lothar Schäfer. Dies betrifft insbesondere Stichworte wie
Auch im Buch zur Webseite finden Sie den vollständigen Aufsatz.
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