DER QUANTENHAHN
Stellen Sie sich einen Wasserhahn mit zwei Reglern vor, einen mit H für heisses und einen mit K für kaltes Wasser, die sich beide auf- und zudrehen lassen. Das Wasser kommt aus dem Hahn geströmt, aber etwas an dem System ist komisch: entweder ist das Wasser kochend heiss oder eiskalt; Zwischengrade gibt es nicht. Man nennt dies die beiden Temperatur-Eigenzustände des Wassers. Die einzige Möglichkeit, herauszubekommen, in welchem Eigenzustand sich das Wasser befindet, ist, die Hand hineinzuhalten und es zu fühlen. Der orthodoxen Quantenmechanik nach verhält es sich eigentlich etwas komplizierter. Das Wasser gerät in den einen oder anderen Eigenzustand dadurch, dass man die Hand hineinhält. Bis zu diesem Augenblick befindet sich das Wasser sozusagen in einer Überlagerung von Zuständen.
Abhängig von der Einstellung der beiden Regler variiert die Wahrscheinlichkeit, kaltes Wasser zu bekommen. Natürlich wird immer heisses Wasser fliessen, wenn man nur den H-Regler öffnet, und ganz bestimmt eiskaltes Wasser, wenn man nur den K-Regler aufdreht. Öffnet man aber beide Regler, schafft man eine Zustandsüberlagerung. Indem man das bei einer Einstellung immer wieder ausprobiert, kann man die Wahrscheinlichkeit messen, mit der bei dieser Einstellung kaltes Wasser zu erwarten ist. (...)
Wiki: Douglas Hofstadter ist der Sohn des Physik-Nobelpreisträgers Robert Hofstadter. Er verbrachte seine Jugend in Genf, studierte bis 1965 an der Stanford University und bis 1972 an der University of Oregon, wo er 1975 in Physik promovierte. Er hat zwei Kinder. Seine Frau, die er 1985 heiratete, ist im Jahr 1993 verstorben.
Es ist wie beim Knobeln mit einer Münze. (Dieser Quanten-Wasserhahn erinnert fürchterlich an manch eine Badezimmerdusche...) Schliesslich kann man hinreichend viele Daten zusammenbekommen, um einen Graph der Wahrscheinlichkeit kalten Wassers als Funktion der Reglerstellungen zu zeichnen.Quantenphänomene haben das eben so an sich: (...)
Solange das System keiner Messung unterzogen wird, kann ein Physiker nicht wissen, in welchem Eigenzustand sich das System befindet. In einem sehr fundamentalen Sinn “weiss“ das System selbst nicht, in welchem Eigenzustand es sich befindet, und entscheidet sich sozusagen erst in dem Moment, und das ganz nach Belieben, in dem die Hand des Beobachters hineinlangt, um „das Wasser zu testen“. Bis hin zum Moment der Beobachtung verhält sich das System, als sei es nicht in einem Eigenzustand. Für sämtliche praktischen Zwecke, für sämtliche theoretischen Zwecke – überhaupt für alle Zwecke – gilt, dass das System sich nicht in einem Eigenzustand befindet. (...)
Die Vorstellung, dass das Bewusstsein für den “Zusammenbruch der Wellenfunktion“ – ein plötzlicher Sprung in einen willkürlich ausgesuchten reinen Eigenzustand – verantwortlich ist, ebnet den Weg zu weiteren Absurditäten. Es würde beispielsweise bedeuten, dass sich in den ersten Zigmilliarden Jahren des Universums überhaupt nie je etwas getan hat, bis eines Tages vor etwa einer Million Jahren irgendein menschliches Wesen erwachte – und das war der Moment, als es zum Kollaps der enorm angeschwollenen universellen Wellenfunktion kam, und zu ihrem Ende in einer Welt -; er blinzelte, liess seinen Blick schweifen, und was sahen seine Augen? Mesopotamien oder Kenia... Als Alternative bleibt nur, dass ein Beobachter – ein Objekt, das den Zusammenbruch einer Wellenfunktion herbeiführt – nicht unbedingt Bewusstsein haben, sondern nur makroskopisch sein muss. Aber ist ein makroskopisches nicht einfach eine Ansammlung mikroskopischer Objekte? Wie “wüsste“ eine Wellenfunktion, dass sie es mit einem makroskopischen Objekt zu tun hat? Konkreter ausgedrückt, was hat es mit einem Schirm auf sich, der ein Elektron dazu bringt, sich zu zeigen?
Aus: Douglas R. Hofstadter; Metamagicum
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