"Rechnen mit dem Zufall" oder "Mit dem Zufall rechnen"?
Du meinst, beides sagt das Gleiche? Mitnichten! Linguistisch, also sprachlich betrachtet, ergeben sich aus diesen beiden Sätzen allein schon mindestens vier mögliche Bedeutungen. Und nehmen wir die Philosophie hinzu, dürfen wir an die Menge möglicher Ergebnisse gerne auch ein Unendlichkeitszeichen machen. Jedenfalls dann, wenn sich beide Sätze nicht nur auf die Sprache (oder das Leben) sondern auf die Quantenphysik beziehen. Und genau hier liegt bei allem, was mit diesem Teil der Wissenschaft zu tun hat, das eigentliche Problem.
Quantenphysik ist keine Mathematik - und genau das macht sie so spannend!
Unser heutiges Wissen rund um die Eigenschaften der kleinsten Teilchen wurde erforscht. Und der Mensch will es, dass alles, das erforscht und überprüfbar beschrieben werden kann, der Wissenschaft zugeordnet wird. Diese wiederum packt ihr Wissen gerne in Formeln, um es zu verifizieren und der Nachwelt interpretationsfrei und nachprüfbar zu hinterlassen. Und auch, um zu vermeiden, dass die Ergebnisse durch Deutungen "verfälscht" werden. Jede Wissenschaft beruht im Grunde darauf, etwas einmal aufgetretenes so zu durchdringen, dass wir es von hinten nach vorne und zurück berechnen und erklären können. Und auch, dass wir vorhersehen können, was geschieht, sofern einige feste Parameter vorhanden sind. Nehmen wir einmal die Mendelsche Vererbungslehre, die die meisten von uns noch aus der Schule kennen - und mit Sicherheit als Aufgabe in einem Biologietest ausrechnen mussten. Was leicht war, sobald wir einmal verstanden hatten, dass ein Großbuchstabe für eine dominante (und natürlich reinerbige) Erbanlage stand und ein kleiner Buchstabe für eine rezessive (und ebenfalls natürlich reinerbige) Erbanlage. Und egal, wie die Note in unserem damaligen Biologietest ausgefallen ist, kam wohl niemand von uns auf die Idee, zu hinterfragen, wie Jakob Mendel (oder unser Biolehrer) sichergestellt hat, dass die für die Berechnung hergenommenen Pflanzen auch wirklich "reinerbig" waren. Nun, ich habe diese Frage gestellt und warte heute noch auf eine verständliche Antwort jenseits von "das ist eben so!", die mir schon zu Schülerzeiten den Gedanken einpflanzte, dass die Welt vielleicht ganz anders ist, als wir es gelernt haben.
Unsere Wissenschaft beginnt immer "mittendrin" - die Quantenphysik jedoch ganz am Anfang!
Am Tag, als mir genau dieser Umstand klarwurde, begann meine Leidenschaft für die Quantenphysik. Und zwar genau, weil ich den mathematisch - wissenschaftlichen Teil in meiner Schulzeit geradezu gehasst habe. Denn in vielen Fällen - allem voran in den Dingen, die wir in der Schule lernen, springt unser Bildungssystem praktisch mitten in den Teich um dort dann Wasserproben zu nehmen, um Verunreinigungen festzustellen, ohne den Umstand näher zu erwähnen, dass bereits eben dieser Sprung und das Einbringen unserer Meßinstrumente samt unseres Körpers bereits zu Verunreinigungen geführt hat. Dummerweise gewöhnt sich unser Denken über die Jahre daran, dieses Denken zu übernehmen und ich behaupte, dass auf diese Weise ein Denken erzeugt worden ist, das auf eine mehrfach gefährliche Weise ungenau ist. Zum einen, weil es mittendrin beginnt und zum zweiten, weil wichtige Parameter "glattgebügelt" werden. Wie sonst kann es sein, dass die Medizin und die Biologie derzeit mehr denn je vor mindestens einem scheinbar unlösbaren Problem stehen: multiresistente Keime - um eben nur eines zu nennen. Wären alle Berechnungen richtig und würden wir tatsächlich alles wissen, das wir zu wissen vorgeben, dürfte es diese Keime doch ebenso wenig geben, wie gewisse Krankheiten, oder?
Die Quantenphysik beweist, dass wir nicht alles wissen - und noch weniger wirklich erklären können!
Auch Quantenphysiker arbeiten leidenschaftlich gerne mit Formeln. Vermutlich, weil es zu der Zeit, als die quantenphysikalische Forschung begann, nichts als Formeln gab, um die Dinge nachvollziehbar zu machen. Allerdings hat die Quantenphysik erkannt, was unser Bildungssystem bis heute anzuerkennen verweigert: Manchmal gibt es für etwas mehr als eine Lösung oder auch mehr als eine Möglichkeit. Nehmen wir also einmal die Beschreibung von unseren grünen und gelben Erbsen und entfernen den vorgegebenen Umstand, dass beide Elternpflanzen reinerbig sind, so ergeben sich aus der Tatsache, dass bei Kreuzung einer grünen und einer gelben Erbse nur gelbe Nachkommen erscheinen, mehrere Möglichkeiten, wie dies zustande gekommen ist:
a) die grüne Erbse war nicht reinerbig
b) alle grünen Erbsen tragen auch gelbe Erbanlagen
c) die Erbanlagen einer grünen Erbse sind immer rezessiv
d) die Erbanlagen gelber Erbsen sind immer dominant
e) in der Natur gibt es Zufälle
Und ja, spätestens bei Antwort e) springt mir jetzt jeder Wissenschaftler ins Gesicht - ausser er ist Physiker - Quantenphysiker, um genau zu sein. Denn - und damit komme ich auf meinen Eingangssatz zurück - in der Quantenphysik gibt es genau das tatsächlich - mehrere Lösungen für eine Beobachtung! Oder - anders erklärt: Egal, ob ich vom Ursprung zum Ziel rechne oder vom Ziel aus zurück, auf dem Weg gibt es unzählige Stationen, an denen kein Parameter sicher ist.
Und was jetzt?
Wissenschaftler tragen ihren Namen ja zu Recht. Sie schaffen Wissen! Und haben es natürlich auch bei der Quantenphysik nicht versäumt, ihre gefundenen Ergebnisse für die Nachwelt reproduzierbar zu machen. Wäre dies nicht der Fall, würde ich diesen Blogartikel nämlich vermutlich auf einer alten, mechanischen Schreibmaschine schreiben, denn unsere Computer und ihr Innenleben verdanken wir der Quantenphysik. So weit, so gut - doch die Quantenphysik ist wohl der Teil der Wissenschaft, der - jedenfalls in meiner Welt - so weit verzahnt mit allen anderen, sie umgebenden Wissenschaften ist, wie keine der anderen. Physik, Chemie und Biologie bedienen sich einander und der Mathematik, um sich und den jeweils anderen zu erklären, doch unter ihnen allen liegt die Quantenphysik. Und wird damit in der Beschreibung und Berechnung der kleinsten Teilchen aller auf ihr aufgebauten Wissenschaften plötzlich riesig! Doch in unserem Alltag leidet die Quantenphysik unter Schwindsucht. Aber warum ist das so?
Beschäftigt man sich - und zwar wirklich auf rein wissenschaftlichem und nicht auf esoterischem Weg mit dieser Wissenschaft, so kann dies das gesamte eigene Weltbild ins Wanken bringen. Spätestens dann nämlich, wenn klar wird, dass diese Wissenschaft in Teilen auf Deutungen fußt. Was bedeutet, dass die Wissenschaftler es in über hundert Jahren bisher nicht geschafft haben, eine von ihnen selbst eingeführte Rechengröße - die Wellenfunktion Psi - die im Übrigen aussieht, wie Neptuns Dreizack - so zu definieren, dass sie einen eindeutigen Wert hat. Im Gegenteil führt die Nutzung dieses "Formelteils" dazu, dass sich für Phänomene der Quantenphysik unterschiedliche Erklärungen ergeben - eben je nach deren Deutungshoheit, die in großen Teilen von der "Kopenhagener Deutung" angeführt wird. Sie ist die wohl bekannteste (wenngleich nicht die verständlichste) quantenphysikalische Deutung. Und alle diese Deutungen haben etwas gemein: Sie sind nicht exakt und rechnen - in Teilen - tatsächlich entweder "mit dem Zufall" oder den Zufall mit ein. Und zwar immer dann, wenn nicht eindeutig ausgeschlossen werden kann, dass auch eine andere Lösung das gleiche Ergebnis bringen könnte. Beziehungsweise solange, wie kein Experiment beweist, dass etwas so auf keinen Fall sein kann - was wiederum nicht das Gleiche ist!
Schwirrt Dir der Kopf?
Dann habe ich es vermutlich geschafft, Dir klarzumachen, dass in unserem Leben weit mehr existiert, als unsere Wissenschaftler wissen. Und das zu akzeptieren kann Dein erster Schritt zu einem besseren Leben sein! Hör doch einfach einmal damit auf, Möglichkeiten auszuschließen und beginne damit, Dir vorzustellen, was alles möglich sein könnte! Vor 100 Jahren gab es keine Computer und keine Smartphones, auf denen die Menschen Millionen von Katzenbildern speichern konnten. Es gab keine MRT Geräte, mit denen heute Krankheiten gefunden werden, die es damals ebenfalls noch nicht gab. Und von bemannten Raumstationen hat man damals, glaube ich, auch noch nur geträumt. Du musst kein Wissenschaftler sein, um einen tatsächlich wissenschaftlichen Ansatz in Dein Leben zu bringen - es reicht dazu nämlich völlig aus, eine ebenfalls wissenschaftliche Vorannahme aus der Quantenphysik zu Deiner eigenen zu machen: "Nichts existiert, bis wir es messen!"
Gib dem Leben eine Chance, Dich zu überraschen! Sei ein Quantenphysiker und rechne mit dem Zufall! Und falls Du in den Himmel schaust und dort plötzlich eine Hexe auf einem Besen siehst, erschreck Dich nicht! Das bin nur ich, die sich die Welt gerne einmal "von oben anschaut" ;)
Ich wünsche Dir ein wissenschaftlich wunder - volles Leben!
Herzlichst
die Hex
