Alice in Wonderland

Fritz Riemann, ein Tiefenpsychologe, geht davon aus, daß zwar alle Menschen individuelle Ängste haben, daß es aber auch viele Ängste gibt, die allen Menschen gemeinsam sind. So vielfältig demnach des Phänomen Angst sich auch darstellt - es gibt praktisch nichts, wovor man nicht Angst entwickeln kann - geht es doch meist immer um Varianten ganz bestimmter Grundängste.
Die Existenz von Ängsten ist weitgehend unabhängig von Kultur und Zeitalter, was sich ändert sind lediglich die Angstobjekte. Waren es früher Naturgewalten, die den Menschen Angst machten, sind es heute Bakterien, Verkehrsunfälle oder Einsamkeit, die Angst auslösen. Ängste sind dabei grundsätzlich nichts Negatives, sondern sie lassen Menschen beispielsweise auch über sich selbst hinaus wachsen.
Ursache aller Ängste ist das Faktum, daß menschliches Leben und dessen Gestaltung vier Grundforderungen unterliegt, die einander antinomisch als polare Gegensätze zugeordnet sind und sich so gleichzeitig ergänzen:
Wir sollen ein einmaliges Individuum werden, unser Eigensein bejahen und uns gegen anderes Eigensein abgrenzen <--> Wir sollen uns der Welt, dem Leben und den anderen Menschen vertrauend öffnen und uns auf sie einlassen.
Wir sollen Dauer anstreben, Pläne machen, diese nachhaltig und zielstrebig verwirklichen <--> Wir sollen uns wandeln, Veränderungen und Entwicklungen durchmachen, Vertrautes und Gewohntes aufgeben.
Riemann erläutert diese Notwendigkeiten und die damit verbundenen Ängste anhand des Gleichnisses der vier Bewegungen der Erde:
Die Erde dreht sich um die Sonne, was er eine Revolution oder "Umwälzung" nennt. Das Zentrum der Rotation liegt außerhalb der Erde. Wenn diese Rotation von der Erde verneint werden würde, müßte sie selbst zur Sonne werden und wäre der Mittelpunkt der Welt.
Dann dreht sich die Erde um die eigene Achse, d.h., sie vollzieht also eine "Eigendrehung" und hat somit das Zentrum der Rotation in sich. Wenn diese aufgegeben werden würde, wäre die Erde nur noch der Mond von der Sonne und würde unter deren Abhängigkeit stehen.
Die Schwerkraft, das Zentripetale, ist die Kraft, die zur Mitte strebt, also nach innen. Gäbe es diese nicht, würde die Erde auseinanderbrechen.
Die Fliehkraft, das Zentrifugale, ist die Kraft, die der Mitte flieht, also nach außen strebt. Ohne diese würde die Erde erstarren und wäre zur Unveränderlichkeit verdammt.
Riemann nimmt nun an, daß diese vier Bewegungen unbewußten Triebkräften und latenten Forderungen des Menschen entsprechen, die sich alle als Ängste unseres Lebens manifestieren:
die Angst vor der Selbsthingabe, als Ich-Verlust und Abhängigkeit erlebt
die Angst vor der Selbstwerdung, als Ungeborgenheit und Isolierung erlebt
die Angst vor der Wandlung, als Vergänglichkeit und Unsicherheit empfunden
die Angst vor der Notwendigkeit, als Endgültigkeit und Unfreiheit erlebt

Gödel, Escher, Bach – ein Endloses Geflochtenes Band (kurz GEB) ist ein Buch von Douglas R. Hofstadter. Es wurde zuerst 1979 unter dem Titel Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid in den USA veröffentlicht. Die deutsche Übersetzung erschien 1985.

Hofstadter sieht in bestimmten selbstbezüglichen Mustern, den von ihm so genannten Seltsamen Schleifen, den Schlüssel zum Verständnis von Phänomenen wie Sein oder Bewusstsein.

Diese Muster stellt er in seinem Buch vor und findet viele Beispiele dafür, unter anderem aus dem mathematischen Werk Kurt Gödels, unter den kunstvollen Illustrationen M. C. Eschers, aus der Musik Johann Sebastian Bachs, der Informatik (etwa selbstbezügliche Computerprogramme, Quines genannt) und der Molekularbiologie (DNA).

Jedem Kapitel geht ein kurzer Dialog mit den Hauptfiguren Achilles und Theo Schildkröte voran, in der das Thema des Kapitels spielerisch veranschaulicht wird. Dies geschieht durch die geschilderten Ereignisse, aber teilweise auch durch schreiberische Stilmittel.

Das Buch wurde ein Bestseller - in Deutschland fünf Monate auf Platz 1 - und erhielt zahlreiche Auszeichnungen, unter anderem 1980 den Pulitzer-Preis in der Kategorie General Non-Fiction und den American Book Award in der Kategorie Science Hardback.

Bei Schrödingers Katze handelt es sich um ein Gedankenexperiment, das der österreichische Physiker Erwin Schrödinger (1887–1961) 1935 vorgeschlagen hat.[1]. Es sollte die Unvollständigkeit der Quantenmechanik demonstrieren, wenn man vom Verhalten subatomarer Systeme auf das makroskopischer Systeme schließen will. Ein reales Experiment, das auf demselben Phänomen beruht, ist die quantenhafte Schwebung.

Wigners Freund stellt eine Erweiterung des Gedankenexperiments dar, der so genannte Quantenselbstmord zieht andere Schlüsse aus einem vergleichbaren Experiment.

Inhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Hintergrund
2 Das Gedankenexperiment
3 Zitate
4 Einzelnachweise
5 Weblinks



Hintergrund [Bearbeiten]Die Quantenmechanik beschreibt ein physikalisches System mittels der Wellenfunktion. Diese Wellenfunktion beschreibt den Zustand des Systems. Bei einer Messung nimmt das System einen der Eigenzustände des Messoperators an, im Allgemeinen kann sich der Zustand bei der Messung also ändern. Erst im Augenblick der Messung entscheidet sich, welchen der Eigenzustände das System annimmt. Den Zustand vor der Messung kann man als Überlagerung (Superposition) aller Eigenzustände auffassen.

Angeregt durch die kurz zuvor erschienene Arbeit von Albert Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen (EPR) zu den Grundlagen der Quantenmechanik (Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon), prägte Schrödinger in seiner Abhandlung in den „Naturwissenschaften“ (1935) den Begriff der Verschränkung. Das Beispiel der Katze sollte zeigen, wie eine mikroskopische quantenmechanische Superposition auf ein makroskopisches Objekt prinzipiell übertragen werden kann, indem die Zustände der beiden Objekte miteinander verschränkt werden. Obgleich Schrödinger an diesem absurd wirkenden Beispiel eigentlich die Unvollständigkeit der Quantenmechanik demonstrieren wollte, führte die durch EPR und Schrödinger angestoßene Arbeit schließlich zu den Bellschen Ungleichungen. Diese weisen nach, dass potenzielle alternative Interpretationen der Quantenmechanik, die eher im Sinne von Einstein, Podolsky, Rosen und Schrödinger gewesen wären, nicht mit den experimentellen Konsequenzen der Quantenmechanik vereinbar sind.


Das Gedankenexperiment [Bearbeiten]
Versuchsanordnung. Die Übertragung der Quantenmechanischen Wellenfunktion führt bis zum Öffnen des Kastens zu einer gleichermaßen toten wie lebendigen Katze.Das Gedankenexperiment besagt: In einem geschlossenen Raum befindet sich ein instabiler Atomkern, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zerfällt. Der Zerfall des Atomkerns werde von einem Geigerzähler detektiert. Im Falle einer Detektierung werde Giftgas freigesetzt (oder eine Pistole abgefeuert), was eine im Raum befindliche Katze tötet.

Gemäß der Quantenmechanik befindet sich der Atomkern nach Ablauf der Zeitspanne im Zustand der Überlagerung (noch nicht zerfallen und zerfallen). Demnach sollte sich, wenn die Quantenphysik auch auf makroskopische Systeme anwendbar wäre, auch die Katze im Zustand der Überlagerung, also lebendig und tot, befinden. Diese Schlussfolgerung erscheint zunächst paradox und wird in der „Kopenhagener Deutung“ wie folgt interpretiert: Beim Öffnen des Raumes und Beobachtung (Messung) springt der Atomkern, der sich zuvor im Zustand der Überlagerung befand, in einen der möglichen Zustände. Grund dafür ist, dass die Wellenfunktion, die den Überlagerungszustand des Teilchens bestimmt hat, im Moment der Beobachtung kollabiert. Erst bei der Messung durch einen bewussten Beobachter entscheidet sich also, ob die Katze tot oder lebendig ist. Vor der Messung kann keine Aussage über den Zustand der Katze getroffen werden. Vertreter der Ensembletheorie würden sich auf eine Gesamtheit von Systemen beziehen (also mehrere Kästen mit Katzen): Nach einem bestimmten Zeitintervall sind dann die Hälfte aller Katzen tot und die andere Hälfte lebendig. Hier greift das empirische Gesetz der großen Zahlen, d. h. je öfter man dieses Experiment durchführt, desto mehr nähert sich die relative Häufigkeit der theoretischen Wahrscheinlichkeit an.

Als Alternative zur Kopenhagener Interpretation wurde die Theorie der Dekohärenz entwickelt. Danach verschwinden die Überlagerungen des Zustandes von makroskopischen Objekten (wie Katzen) in dem Augenblick, in dem Wechselwirkungen mit der Umgebung im Bereich eines Wirkungsquantums auftreten. Die Wellenfunktion kollabiert demnach nicht erst durch die Beobachtung (wie in der Kopenhagener Deutung), sondern bereits durch die Wechselwirkungen des Systems mit der Umwelt. Das Einsperren in eine Kiste zur Vermeidung dieser Wechselwirkung (Messung) ist völlig unzureichend. Allein das Verlagern des Schwerpunkts der Katze stellt eine Wechselwirkung mit der Umgebung dar, die um einen Faktor > 1025 zu groß ist, um die Wellenfunktion nicht kollabieren zu lassen. Mit der Dekohärenztheorie lässt sich Schrödingers Experiment physikalisch korrekt und im Rahmen der gewohnten Beobachtungsweisen (Katzen befinden sich normalerweise nie in einer kohärenten Überlagerung von Tot- und Lebendigsein) beschreiben. Eine reale Katze lebt in der Regel in einer Umwelt, die beispielsweise das Gasgemisch der Atemluft umfasst. Diese Teile der physikalischen Welt bilden eine komplexe Umgebung, deren Eigenschaften nicht mehr detailliert (mikroskopisch) beschrieben werden können, sondern allenfalls über makroskopische Eigenschaften wie etwa die Temperatur. In solchen Umgebungen sind kohärente Überlagerungen von „großen“ Objekten wie Katzen praktisch nicht mehr beobachtbar: Nur in extrem isolierten Systemen, vor allem solchen mit sehr wenigen Teilchen, können derartige Quanteneffekte mit größeren Objekten (zum Beispiel ganzen Molekülen) direkt beobachtet werden.

Für die Philosophie ist dieses Experiment interessant im Hinblick auf Erkenntnis und Wahrheit.


Zitate [Bearbeiten]Das Originalzitat: „Man kann auch ganz burleske Fälle konstruieren. Eine Katze wird in eine Stahlkammer gesperrt, zusammen mit folgender Höllenmaschine (die man gegen den direkten Zugriff der Katze sichern muß): in einem Geigerschen Zählrohr befindet sich eine winzige Menge radioaktiver Substanz, so wenig, daß im Laufe einer Stunde vielleicht eines von den Atomen zerfällt, ebenso wahrscheinlich aber auch keines; geschieht es, so spricht das Zählrohr an und betätigt über ein Relais ein Hämmerchen, das ein Kölbchen mit Blausäure zertrümmert. Hat man dieses ganze System eine Stunde lang sich selbst überlassen, so wird man sich sagen, daß die Katze noch lebt, wenn inzwischen kein Atom zerfallen ist. Der erste Atomzerfall würde sie vergiftet haben. Die Psi-Funktion des ganzen Systems würde das so zum Ausdruck bringen, daß in ihr die lebende und die tote Katze (s. v. v.) zu gleichen Teilen gemischt oder verschmiert sind. Das Typische an solchen Fällen ist, daß eine ursprünglich auf den Atombereich beschränkte Unbestimmtheit sich in grobsinnliche Unbestimmtheit umsetzt, die sich dann durch direkte Beobachtung entscheiden läßt. Das hindert uns, in so naiver Weise ein „verwaschenes Modell“ als Abbild der Wirklichkeit gelten zu lassen…“ – Erwin Schrödinger, Naturwissenschaften, 48, 807; 49, 823; 50, 844, November 1935. (s. v. v. steht für lateinisch sit venia verbo, etwa: „entschuldigen Sie den Ausdruck“)
„Wenn eine Quantenberechnung zeigt, dass eine Katze, die in einem geschlossenen Kasten sitzt, eine 50-prozentige Chance hat, tot zu sein, und eine 50-prozentige Chance, am Leben zu sein – weil es eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit gibt, dass ein Elektron einen Mechanismus auslöst, der die Katze dem Einfluss von Giftgas aussetzt, und eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass das Elektron den Auslösemechanismus verfehlt –, lässt die Dekohärenz darauf schließen, dass sich die Katze nicht in irgendeinem absurden Mischzustand zwischen Tod und Leben befinden wird.“ – Brian Greene (Der Stoff, aus dem der Kosmos ist, ISBN 3-88680-738-X, S. 247)
"Wenn ich jemanden von Schrödingers Katze sprechen höre greife ich nach meinem Gewehr" - Stephen Hawking in Anspielung auf ein Zitat von Hanns Johst, zitiert bei Murray Gell-Mann: "Das Quark und der Jaguar", aus dem Amerikanischen übersetzt von Inge Leipold und Thorsten Schmidt, München 1994, Seite 229