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Birkhäuser Basel eBooks

Das Innenleben der Atome

Robert Gilmore

Published Jan 1, 1996• 0 citations
Publisher

Abstract

«Die Welt besteht aus Atomen», erklärte der Clown und nahm eine respektheischende Haltung ein, denn immerhin ging es nun um Grundsätzliches. «Daran kann es nicht den geringsten Zweifel geben. Jede Materie besteht aus Atomen, und für die meisten Stoffe sind nur wenige Atomarten notwendig. Aber sie verbinden sich zu einer wunderbaren Vielfalt und bilden die Myriaden von Substanzen, die in der Welt vorkommen.

DOI
10.1007/978-3-0348-6012-3_12

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Besprechungen

es ermöglichten, durch a-Teilchen hervorgebrachte Blitze auf Sidotblendschirmen zu zeigen.Nun kann man natürlich nicht sagen, man "sieht" damit Atome.Man beobachtet nur die Wirkungen einzelner.Aber niemand beanstandet es, wenn man sagt, man "sieht" die Sonne, obzwar man faktisch nur eine leuchtende Scheibe beobachtet und die Rückschlüsse auf eine glühende Kugel der Masse von etwa 2 • 10 30 kg, um clie die Planeten kreisen usw., sehr komplizierte und weitgehende sind.Das war vorausgeschickt, um zu kennzeichnen, welchen Eindruck es auf den großen Philosophen und Physiker Ernst M ach machte, als es mir vergönnt war, ihm diese schönen Erscheinungen vorzuführen.Er war damals schon krank und teilweise gelähmt, aber von vollster geistiger Frische.Bekanntlich hatte er sich geradezu fanatisch gegen die Einführung von "Bildern" als Realitäten in der Physik gewehrt.Wenn jemand von den Atomistikern, die damals in Ludwig Boltzmann in Wien ihren Führer hatten, vor ihm von Atomen sprach, fuhr er meist mit der Frage dazwischen: "Habns eins gsehn?"Bis dahin mußte man schweigen.Nun war es mit einem Male anders geworden.Es bleibt mir eine der ergreifendsten Erinnerungen, als Mach nach der Vorführung des Spinthariskopes nicht etwa kleine starrköpfige Einwendungen machte, sondern schlicht erklärte: "Nun glaube ich an die Existenz der Atome."Ein ganzes Weltbild hatte sieh ihm in wenigen Minuten verändert.H. Benndorf, Graz.

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Das folgende Interview wurde von J .Bobr, dem Lehrbeauftragten fur Wissenschaftstheorie der Naturwissenschaften und philosophische Grenzfragen der Physik an der Hochschule fur Philosophie, Mdnchen-Pullach, fur den ungarischen Digest ,,M&rleg'' (Herder Verlag, Wien) durchgefuhrt, in dem es in ungarischer Sprache gleichzeitig veroffentlicht wird.B o 6 r : Sie beteiligten sich maRgeblich an der Ausarbeitung der Kopenhagener Deutung der Quantentheorie, iiber die Sie selbst geschrieben habenl): ,,Diese gilt einerseits bei vielen Leuten als positivistisch oder subjektivistisch (oder . . .idealistisch), anderseits als teilweise dunkel.Diese Urteile gehen . . .von falschen Alternativen aus; aber eben diese Alternativen werden selten klar angegeben."Darf ich Sie bitten, diese Alternativen klar anzugeben?V o n W e i z s a c k e r : Ja, das ist so eine Frage.Ich kann naturlich versuchen, in knappen Worten zu sagen, was ich da meine.Wenn ich es versuche, muR ich zunachst sagen, daO ich das Wort ,,idealistisch", so wie es hier gebraucht wird, nicht verstehe.Ich kenne seine Bedeutung nicht.Ich weiR sehr wohl, wie es definiert wird, aber die Worte, rnit deren Hilfe es definiert wird, verstehe ich genau so wenig.Ich wiirde sagen, es ist eine falsche Alternative, ob man in der Interpretation der Physik realistisch oder idealistisch denkt, um es einmal so zu nennen, und wenn man die Alternative deuten will, daR man in der Physik davon ausgeht, dal3 die Gegenstande der Physik existieren, oder davon ausgeht, daR sie gewul3t werden.Ich finde, das ist iiberhaupt keine Alternative, denn die Physik ist eine Wissenschaft, und die Wissenschaft enthalt nur das, was man wein; das, was man nicht weiR, davon gibt es keine Wissenschaft.Wissen bedeutet aber: wissen, daR etwas so ist, wie es ist, und nicht nur sich einbilden, es sei so.Insofern kann ich mit der ganzen Gegeniiberstellung zwischen einem Ausgehen von den Dingen, wie sie sind, und einem Ausgehen vom Wissen gar keinen Sinn verbinden.B o 6 r : Und als Philosoph?V o n W e i z s a c k e r : Als Philosoph genau so wenig.Nur, ich wiirde sagen, auch als Physiker nicht.Und das klassische Problem der Philosophie, wenn Sie so wollen, ist gerade die Frage, was man unter Wissen versteht: Es gibt selten jemanden, der sich daruber klar ist, da5 das keine wirklichen Alternativen sind.Ich lese manchmal mit Erstaunen, ich sei Idealist oder ich sei, ich weiR nicht was alles, und dann mu6 ich immer sagen, der Mann, der das geschrieben hat, ist offenbar kluger als ich; ich habe nie gewuRt, daR ich Idealist bin.B o 6 r : Nicht nur die materialistische, sondern auch die thomistische Philosophie wendet Ihnen ein, daR Sie idealistisch eingestellt sind.V o n W e i z s a c k e r : Ich verstehe eigentlich den Einwand nicht.Denn ich wiirde sagen: das,

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Nicht einmal Albert Einstein mochte die Welt für so verrückt halten. Für ihn war es Spuk, nicht mehr und nicht weniger, was sich die Quantenmechanik da ausgedacht hatte. »Verschränkte« Teilchen. Absolut getrennt und dennoch permanent verbunden. Egal, wie weit die Teilchen voneinander entfernt sind, wenn wir das eine messen, kennen wir den Wert des anderen. Verändern wir den Drehimpuls des einen oder dessen Polarisation, ändert sich die Eigenschaft des anderen Teilchens entsprechend. Und zwar augenblicklich und, wenn es sein muss, über tausende Kilometer Entfernung. Es fließt kein Strom, kein Licht, keine Information, nichts, was diese »spukhafte Fernwirkung« mit der klassischen Physik erklären oder messen könnte. Fest steht nur: Sie ist inzwischen unabweisbar. Die Verschränkung der Quantenzustände von Teilchen ist in den letzten Jahrzehnten zu einem Thema mit geradezu soziokultureller Sprengkraft geworden; denn in dem Phänomen steckt womöglich der Schlüssel für prinzipiell abhörsichere superschnelle Quantencomputer, die von nichts und niemandem geknackt werden können. Was aber, wenn es das Phänomen — oder ein prinzipiell ähnliches — nicht nur in der Quantenwelt gibt, sondern es ein Teil der Evolution ist und ins Leben eingreift?
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Michael Faraday erklärte seinen Zuhörern die Welt am Beispiel einer brennenden Kerze. Wir wollen statt dessen eine Taschenlampe betrachten. Das ist recht passend, denn die Technik der Taschenlampe beruht zu einem großen Teil auf Faradays Entdeckungen. So ausgerüstet, wollen wir nun einige der Experimente, die der Quantenphysik zugrunde liegen, beschreiben. Versuche mit Licht und Schatten stellen seit Jahren in vielen Variationen und Verbesserungen sozusagen den Lebensinhalt der Quantenoptik dar, die Ergebnisse aber sind, obwohl unumstritten, zum Teil selbst heute noch fast unglaublich. Die grundlegenden Experimente sind erstaunlich einfach. Sie erfordern keine besonders raffinierte instrumenteile Ausrüstung und setzen kein großes mathematisches oder physikalisches Wissen voraus — im wesentlichen geht es um nichts anderes als um Schattenbilder, aus denen sich bei aufmerksamer Betrachtung außerordentliche Schlüsse ziehen lassen. Eine gewöhnliche Taschenlampe schon kann sehr seltsame Muster von Licht und Schatten erzeugen, deren Erklärung nicht nur neue Naturgesetze erfordert, sondern eine neue Schicht der Beschreibung und Erklärung, die jenseits dessen liegt, was man früher einmal zur Naturwissenschaft zählte. Zunächst einmal offenbart sie jedoch die Existenz paralleler Welten.