Wissenschaftliche Philosophie und moderne Physik I. Hans Reichenbach und Moritz Schlick über Naturgesetzlichkeit, Kausalität und Wahrscheinlichkeit im Zusammenhang mit der Relativitäts- und der Quantentheorie
Author: Engler, Fynn Ole; Genre: Book; Published in Print: 2007; Open Access; Title: Wissenschaftliche Philosophie und moderne Physik I. Hans Reichenbach und Moritz Schlick über Naturgesetzlichkeit, Kausalität und Wahrscheinlichkeit im Zusammenhang mit der Relativitäts- und der Quantentheorie
Abstract Die in diesem Band zusammengestellten Texte Schlicks aus den Zwanziger- und Dreißigerjahren vermitteln vor dem Hintergrund der Einstein'schen Relativitätsrevolution das Bild einer Zeit des radikalen Umbruchs und der Entstehung des Neuen in der Physik. Als Protagonist einer Epoche intensiver Wechselwirkung zwischen naturwissenschaftlicher Forschung und philosophischer Reflexion stand Schlick, der bei Max Planck promoviert wurde, in einem intensiven Gedankenaustausch mit der Gemeinschaft der Quantenphysiker, wozu u. a. Max Born, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Pascual Jordan und Wolfgang Pauli zählten. Während sie der noch jungen Theorie der Quanten zum Durchbruch verhalfen, lieferte Schlick vor allem in Auseinandersetzung mit Hans Reichenbach und unter dem Einfluss der sprachphilosophischen Wende Ludwig Wittgensteins stehend zentrale Beiträge zum neuen Verständnis der physikalischen Realität, zu den Begriffen von Kausalität und Wahrscheinlichkeit, aber auch zum Problem der Messung und zum Verhältnis zwischen Physik und Biologie.
Das Zeitalter der modernen Physik wurde durch die Relativitätstheorie eingeleitet, die Newtons absoluten Raum und die absolute Zeit entthronte. In der Folge führte die Quantentheorie zu einem Dualismus und zu einer Unbestimmtheit in der experimentellen Wissenschaft, die im scharfen Gegensatz zum frühen Absolutheitsanspruch stehen. Beide Theorien, die die wissenschaftliche Revolution des 20. Jahrhunderts ausmachen, betonen die Rolle des Beobachters im Experiment. In der Relativitätstheorie spielt seine Position und seine Lokalzeit eine zentrale Bedeutung, in der Quantenmechanik hat der Beobachtungsvorgang selbst einen Einfluß auf die Meßergebnisse.
1900 gab Planck den ersten Anstoß zur Quantentheorie, 1905 veröffentlichte Einstein seine erste Abhandlung zur Relativitätstheorie. Es ist also ein Vierteljahrhundert verflossen, seit die Physik ihre neuen Theorienkomplexe, die Relativitätstheorie und die Quantentheorie, entwickelt hat. Beide Theorien haben eine ungemein starke philosophische Bewegung hervorgerufen und wie kaum irgendwelche andere wissenschaftliche Theorien dazu beigetragen, im Streit der Meinungen den Sinn philosophischer Grundbegriffe und den Sinn der wissenschaftlichen Methode überhaupt und der Physik im besonderen klarzustellen.
Im Gegensatz zu vielen — leider muß ich sagen, den meisten — modernen Physikern waren Einstein, Laue und Planck nicht nur an der Philosophie interessiert, sondern sie anerkannten ihre fundamentale Rolle für die theoretische Physik. Und es war natürlich die Erkenntnistheorie, die einen Großteil der Probleme lieferte, welche die Naturwissenschaften betrafen. Wir diskutierten zum Beispiel den Einfluß der Relativitätstheorie auf die Deutung der Begriffe Raum und Zeit oder die Konsequenzen der Quantentheorie für Kontinuität und Kausalität, und wir diskutierten die Frage von Determinismus versus statistische Vorstellungen, Realität und viele andere mehr.
Abstract Der folgende Aufsatz ist ein Beitrag zur Interpretation der Quantenmechanik. In ihm wird der Versuch unternommen, einer unter Quantenphysikern weit verbreiteten positivistisch geprägten ‚Beruhigungsphilosophie’︁ (dies ist ein Ausdruck Einsteins), die wissenschaftliche Theorien nur als Instrumente zur Vorhersage von Beobachtbarem ansieht und sich auf diese Weise den Umgang mit der Quantentheorie in gewisser Hinsicht leicht macht, eine ambitioniertere Deutung der Quantentheorie entgegenzusetzen. Nach einer längeren, rein philosophischen Einführung zeigt der Autor, wie einige zentrale quantenmechanische Interpretationsprobleme — vor allem das Problem der Nichtlokalität — im Sinne seines „internen Realismus”︁ behandelt werden können. Die physikalischen Grundlagen dieser Diskussion sind z. B. im Aufsatz „Nonseparability and the Tentative Descriptions of Reality”︁ von B. d'Espagnat, Physics Reports 110, No. 4 (1984) 201–264, ausführlich beschrieben. Ferner sei auf die Beiträge von B. S. De‐Witt „Quantum Mechanics and Reality”︁, Physics today September 1970, S. 30 und April 1971, S. 36 sowie von W. Mücken‐heim „Das EPR‐Paradoxon und die Unbestimmtheit der Realität”︁, Physikalische Blätter Oktober 1983, S. 331 hingewiesen. Hilary Putnam ist einer der renommiertesten und scharfsinnigsten amerikanischen Philosophen der Gegenwart. Er bemüht sich zur Zeit darum, eine umfassende und konsistente Position des philosophischen Realismus zu entwickeln, die er „interner Realismus”︁ nennt.
ZusammenfassungZweimal in diesem Jahrhundert wurde zu einer kritischen Auseinandersetzung zwischen den exakten Naturwissenschaften, insbesondere der Physik, und der Erkenntnistheorie bzw. Metaphysik angeregt: zunächst bei Gelegenheit der Entstehung der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorien (1905–1917) und dann im Zusammenhang mit der Formulierung der Quanten(wellen)mechanik, deren entscheidende Etappen, wenn man Plancks, Einsteins und de Broglies Theorien einrechnet, in die Jahre 1900, 1905, 1913, 1923, 1924, 1926–27 fallen1. Beide Male war die Auseinandersetzung vorwiegend gelagert um die Probleme des kantischen Apriorismus, wie er die kritische Erkenntnistheorie des transzendentalen Idealismus fundamentierte, wenngleich auch im Zusammenhang mit den Relativitätstheorien vorwiegend die Raum-Zeit-Frage und im Zusammenhang mit der Quantenphysik vorwiegend die Probleme der Materie und Kausalität diskutiert wurden.