Die moderne Technik, die wir im Alltag so umfangreich vom Handy über die Computer und vieles andere nutzen, beruht wesentlich auf Ergebnissen der Quantentheorie. Sollten uns diese Erfolge nicht nötigen, sowohl über die Grundstrukturen der Welt als auch des Menschen und die sich ergebenden naturwissenschaftlichen und philosophischen Konsequenzen in entscheidend neuer Weise nachzudenken? Eine bedeutungsfreie abstrakte Quanteninformation liefert die Grundlage für diese neue Sicht. Das evolutionäre Geschehen mit seinen physikalischen, chemischen und biologischen Zusammenhängen wird durch die dynamische Schichtenstruktur begreifbar, welche sowohl die Fakten als auch die quantischen Möglichkeiten in ihrem Wechsel als wirkende Aspekte der physikalischen Weltbeschreibung berücksichtigt. Das Einbeziehen der Quantentheorie hat ein naturwissenschaftliches Verstehen der Einheit von Leib und Seele ermöglicht – der Einheit, als die sich der Mensch in seinen sozialen Bezügen formt. Der einführende Überblick soll den Einstieg ins Buch erleichtern.
Die moderne Technik, die wir im Alltag so umfangreich vom Handy über die Computer und vieles andere nutzen, beruht wesentlich auf Ergebnissen der Quantentheorie. Sollten uns diese Erfolge nicht nötigen, sowohl über die Grundstrukturen der Welt als auch des Menschen und die sich ergebenden naturwissenschaftlichen und philosophischen Konsequenzen in entscheidend neuer Weise nachzudenken? Eine bedeutungsfreie abstrakte Quanteninformation liefert die Grundlage für diese neue Sicht. Das evolutionäre Geschehen mit seinen physikalischen, chemischen und biologischen Zusammenhängen wird durch die dynamische Schichtenstruktur begreifbar, welche sowohl die Fakten als auch die quantischen Möglichkeiten in ihrem Wechsel als wirkende Aspekte der physikalischen Weltbeschreibung berücksichtigt. Das Einbeziehen der Quantentheorie hat ein naturwissenschaftliches Verstehen der Einheit von Leib und Seele ermöglicht – der Einheit, als die sich der Mensch in seinen sozialen Bezügen formt. Der einführende Überblick soll den Einstieg ins Buch erleichtern.
Die Quantenmechanik ist eine der wichtigsten Theorien der modernen Physik.Mit ihr lassen sich nicht nur grundlegende Phänomene wie z.B. das Emissionsspektrum von Atomen oder die Stabilität von Materie erklären, sondern sie steckt auch in vielen technischen Anwendungen vom MP3-Player bis zum Tunnelmikroskop, und in Zukunft werden wir vermutlich Technologien wie Quantenkryptographie oder Quantencomputer mit großer Selbstverständlichkeit einsetzen.Die Kenntnis der Quantenmechanik ist daher nicht nur ein Schlüssel für das Verständnis unserer Welt, sondern unabdingbar für die Entwicklung moderner Technologien.Folgerichtig wird die Quantenmechanik heute oft schon in der Schule gelehrt; in jedem Fall jedoch an Universitäten, wo sie in den meisten Naturwissenschaften und auch in vielen Ingenieurwissenschaften zum Curriculum gehört.Eine große Hürde bei der Vermittlung und damit auch auf dem Weg zum Verständnis der Quantenmechanik ist nun nicht, wie man etwa vermuten könnte, die Mathematik, auch wenn diese an der einen oder anderen Stelle sicherlich einige Herausforderungen beinhaltet, sondern die Sprache.Der Grund dafür liegt darin, dass Sprache kein gegebenes Konstrukt ist, welches unabhängig vom Menschen und dessen Wissen über die Welt existiert, sondern sich vielmehr im Laufe der Menschheitsgeschichte durch die Auseinandersetzung des Menschen mit seiner Umwelt entwickelt hat.Sprache ist damit auch immer ein Abbild der Welt, so wie sie der Mensch wahrnimmt.Und dass diese Wahrnehmung gelegentlich trügt, wissen wir spätestens seit Einstein, der uns gezeigt hat, dass unsere Vorstellung von Raum und Zeit nicht der physikalischen Wirklichkeit entspricht.Die Quantenmechanik führt uns nun, mehr noch als die Relativitätstheorie, weg von den uns vertrauten Vorstellungen von der physikalischen Wirklichkeit.Damit verliert aber auch die Sprache ihre Legitimation als ein Werkzeug zur Beschreibung der Quantenmechanik.Streng genommen verbleibt als einzig legitimer Zugang zur Quantenmechanik daher die Mathematik.Mit ihr lassen sich, aufbauend auf einer Handvoll Axiome, alle Gesetze der Quantenmechanik ableiten und damit alle physikalischen Beobachtungen korrekt und widerspruchsfrei beschreiben.Allerdings sind diese Axiome, im Gegensatz zu z.B. denen der Newton'schen Mechanik, alles andere als unmittelbar einsichtig.Um daher auch solchen Leserinnen und Lesern den Zugang zur Quantenmechanik zu ermöglichen, welche die Quantenmechanik nicht als Teildisziplin der Mathematik oder der theoretischen Physik betreiben wollen, werden wir in diesem Buch trotz aller Gefahren den Weg der Sprache und der Bilder beschreiten.Dabei gehen wir von wenigen einfachen Schlüsselexperimenten aus, mit denen sich die Grundgleichungen der Quantenmechanik anschaulich begründen lassen.Im Gegensatz zu vielen anderen Lehrbüchern greifen wir jedoch nicht auf das berühmte Doppelspaltexperiment mit Elektronen oder das Experiment von Stern-Gerlach zurück, sondern wir arbeiten in den ersten Kapiteln ausschließlich mit einem Interferometer und Polarisationsfiltern
In diesem zentralen Kapitel wird gezeigt, dass das Unbewusste und darauf aufbauend das Bewusstsein mit seinen Gedanken naturwissenschaftliche Realitäten sind. Deshalb gehen davon auch reale Wirkungen aus. Unser Bewusstsein ist etwas anderes als unser Gehirn, obwohl beide, solange wir leben, eine unauflösliche Einheit bilden. Bewusstsein ist aus naturwissenschaftlicher Sicht diejenige Form von Quanteninformation, die sich selbst erlebt und kennt. Das Bewusstsein beruht auf der unauflösbaren Einheit von Hard- und Software in der biologischen Informationsverarbeitung. Es ermöglicht, Informationsmodelle zu erzeugen und anhand der Modelle des Körpers und der Umwelt auch Handlungen zu planen. Mit den quantischen Eigenschaften der Psyche kann u.a. die Bindung der Wahrnehmungen aus den verschiedenen Sinnesorganen zu einem Objekt erklärt werden. Die Quantentheorie liefert die objektiven Aussagen über die universellen Quantenstrukturen, welche die Existenz von Bewusstsein ermöglichen, und sie zeigt weiterhin, warum die Inhalte eines jeden individuellen Bewusstseins zwangsläufig subjektiv sind. Diese Eigenschaft des „Privat-Seins“, des subjektiven Empfindens, wird üblicherweise mit dem Begriff der „Qualia“ gekennzeichnet. Spezielle Bewusstseinszustände wie u.a. Traum, Flow und Meditation, werden in das naturwissenschaftliche Verstehen einbezogen.
Die Quantentheorie erweist sich als die Physik der Beziehungen und der Möglichkeiten. Sie liefert die genauste Beschreibung der Natur. Während die Physik lange Zeit lediglich als die Wissenschaft der unbelebten Natur charakterisiert wurde, kann sie nun auch einen Zugang zum Lebendigen finden und muss den Beobachter nicht mehr aus den Strukturen ausschließen, die sie beschreibt. Die Quantentheorie fordert unser Denken auf neue Weise heraus, da sie Unterscheidungen, die im Alltag wie unüberbrückbar erscheinen, als äquivalent aufzeigt. Dabei bedeutet Äquivalenz nicht Gleichheit, sondern die Möglichkeit gegenseitiger Umwandlung. Lokalisiertheit und Ausgedehntheit, Fülle und Leere, Kraft und Stoff, Objekt und Eigenschaft, sowie Materie, Bewegung und eine abstrakte Quanteninformation erweisen sich letztlich in der Tiefe nicht als wirklich verschieden. Als weitere Konsequenz können wir die Vorstellung hinter uns lassen, im Inneren der Atome die Realität noch weiter auf „winzigste und vor allem elementare und fundamentale Bausteine“ reduzieren zu wollen. Die Reduktion auf die tatsächlich einfachsten und fundamentalen Strukturen, die Protyposis, wird im nächsten Kapitel dargelegt.
Die totale Festlegung durch einen Determinismus, wie er im wissenschaftlichen Sinne zu verstehen ist, und ein reiner Zufall, der jede Kausalität ausschließt, würden freie selbstbestimmte Handlungen unmöglich machen. Die Veränderungen, die durch die dynamische Schichtenstruktur von quantischer und klassischer Physik erfasst werden, also durch die für uns Menschen bestmögliche Beschreibung der natürlichen Vorgänge, lassen uns erkennen, dass diese beiden extremen Standpunkte aus naturwissenschaftlicher Sicht falsch sind. Auf der Basis der nichtdeterministischen Grundstruktur kann naturwissenschaftlich die Möglichkeit freier Entscheidungen und zugleich die relativ große Festgelegtheit menschlichen Verhaltens erklärt werden. Die Quanteninformation zeigt die Möglichkeit von „Information über Information“, also von Reflexionen auf, mit denen es möglich wird, Gründe zu erwägen und daraufhin tatsächlich freie Entscheidungen fällen zu können.
Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie nicht erzeugt, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. In einem energetisch abgeschlossenen System muß dem-gemäß die Gesamtenergie konstant bleiben. Die vorliegende Arbeit geht grundsätzlich der Frage nach, inwieweit dieses physikalische Gesetz überhaupt noch Platz für eine mentale Energie läßt, zumal eine solche Wirkkraft unausweichlich eine Überdetermination zu begrün-den scheint. Ich stelle u.a. jene Überlegungen der Quantenphysik vor, welche mir geeignet erscheinen, die Kluft zwischen Geist und Materie überbrücken zu können. Zum einen des-halb, weil sie die althergebrachte Vorstellung von Materie in Frage stellen, zum anderen, weil sie die Einwirkung des Bewußtseins und das Verhältnis von Objektivität und Subjektivität beleuchten. Es scheint, als besäße das Elektron keine vom Bewußtsein unabhängigen Eigenschaften und als wäre in der Quantentheorie das Objekt vom Subjekt prinzipiell nicht zu trennen. Die Quantenmechanik kennt nichtlokale Verbindungen, die weder mit Energie, noch mit Mechanik, noch mit herkömmlicher kausaler Verknüpfung zu tun haben. Die Nichtlokali-tät stellt somit eine Korrelation, nicht einen kausalen Zusammenhang, wie etwa eine Wechsel-wirkung dar, da keinerlei Signalübertragung stattfindet. Die kausale Geschlossenheit der Welt kann nur soweit Gültigkeit beanspruchen, als physikalische klassische Systeme als umfassende Darstellungen der Welt angesehen werden können. Die Vorstellung, dass subatomare Teilchen einen bestimmten Weg in Raum und Zeit verfolgen und miteinander interferieren, ist eine rein mentale Konstruktion, die unserem Vor-stellungsvermögen entgegenkommt, aber keinerlei zusätzliche Erklärungskraft besitzt. In der gegenwärtigen Diskussion über mentale Verursachung wird oftmals von einem Dualismus ausgegangen, der meines Erachtens von einem überholten Materiebegriff ausgeht. Bei der „Mental-Energie“ ist das Mentale letztlich nicht geheimnisvoller, als die Energie, und die kausale Verbindung des Geistes mit sogenannter „Materie“ nicht rätselhafter und unmöglich-er, als zwei korrelierte Teilchen, die unabhängig von Zeit, Raum verschränkt sind. Ich versuche zu argumentieren, dass es ein “irreduzibles Selbst“ gibt und dass sein „Innewerden“ möglich ist, ansonsten wir gar nicht wissen und spüren könnten, dass wir beispielsweise zentriert sind, wenn wir in unserer Mitte sind. Die Mitte existiert nur „mitten-drin“, als Mitte von Etwas. Ich behaupte, dass es möglich ist, dieses Etwas durch das „Prinzip der transzendenten Resonanz“, als das nicht hintergehbare Selbst, verstärkt wahrzunehmen. Es ist ein Gewahrwerden seiner selbst durch „Spiegelung“ oder „Nachhall“ des Unverstellten und Wesentlichen in besonderen Lebensmomenten. Das Eigentliche um uns bringt durch Resonanz das Eigentliche in uns zum Anklingen: Das „eigentliche Selbst“. Wir erleben uns selbst nicht nur als Erlebende und Erkennende dieser transzendenten Momente, sondern gleichzeitig auch als feststellende, auffindende, wesensgleiche und somit auf gleicher Wellenlänge seiende Kategorisierer und Bewerter dieser besonderen essentiellen Qualität, die um diese Wertkategorie auch wissen. Auf diese Weise bekommen wir neben diesem erkennenden auch ein ergänzendes Wissen von uns selbst, weil ein Teil unseres „ontischen Ergänzungsbedarfs“ den wir als „ex-zentrische“ Wesen haben, gedeckt wurde. In diesem transzendenten Sich-Selbst-Erleben stillen wir unsere Sehnsucht nach Ganzheit. Die Sehn-sucht nach dieser Komplettierung ist die Quelle aller mentalen Energie.
Die Bohrs che Theorie, die uns eine Vorstellung vom Bau des Atoms gegeben hat, und die mit ihr aufs engste verknüpfte Quantenlehre, die dieser Theorie zugrunde liegt, sind nicht nur in fast alle Gebiete der Physik eingedrungen, sondern haben auch in der Chemie eine gewaltige, beständig wachsende Bedeutung erlangt. Diese Wissenschaft befaßt sich vor allem mit Atomen und Molekülen, und daher ist es von vornherein klar, daß eine Lehre, die so viel Neues über diese Atome gebracht hat, auch für die Chemie als eine Art Offenbarung erscheinen, ihr einen Zufluß von neuen Ideen geben, neue weite Horizonte eröffnen und zur Entwicklung sowie Vertiefung der theoretischen Grundlagen beitragen mußte, mit denen diese Wissenschaft das von ihr erlangte, fast unübersehbare Versuchsmaterial zusammengefaßt und synthesiert. Es ist ohne weiteres klar, daß wir der Anwendung der neuen Lehre auf die Chemie nur wenig Platz einräumen können und nur bei den Fragen verweilen werden, die für die Physik von Interesse sind. Ohne auf Einzelheiten einzugehen, und sich in jedem speziellen Falle auf ein oder zwei Beispiele beschränkend, werden wir unser Hauptaugenmerk auf die leitenden Grundgedanken und Tatsachen richten, durch die die Anwendungen der neuen, auf dem Boden der Physik entstandenen und zur Blüte gelangten Ideen auf die Chemie charakterisiert werden.