Die vorliegende Analyse zeigt, daß der Haupteinwand gegen die Homöopathie, es seien keine Effekte mehr möglich, wenn kein Wirkmolekül mehr lokalisierbar sei. wissenschaftlich nicht begründbar ist. Vielmehr läßt die Unschärfebeziehung als Basis moderner naturwissenschaftlicher Erkenntnis lediglich den Schluß zu, daß Wirkmoleküle mit zunehmender Potenzierung innerhalb eines vorgegebenen Volumens und innerhalb eines vorzugebenden Beobachtungszeitraumes mit zunehmender Wahrscheinlichkeit nicht lokalisiert werden können. Das schließt keineswegs aus, daß biologische Systeme, denen nach unseren Messungen Empfindlichkeiten zugeordnet werden müssen, die mindestens um den Faktor 1010 größer sind als die technisch verifizierbaren Empfindlichkeiten, auf nicht-lokalisierbare Wirkungen ansprechen. Und solche Wirkungen sind durchaus zu erwarten, auch dann, wenn die Information des Wirkmoleküls stark delokalisiert - und dabei automatisch in langlebigen Anregungszuständen stabilisiert, wird. Man kann bei zunehmender Potenzierung erwarten, daß zunächst eine höhere Selektivität bezüglich des Arzneimittels resultiert, und daß Krankheiten ansprechbar werden, deren Ursache immer längere Zeit zurückliegen, bis schließlich auch die Sensibilität des biologischen Systems überfordert wird und auch keine delokale Wirkung mehr spürbar wird. Das Simileprinzip, das bereits an einem einfachen Beispiel mit zwei Schaukeln verständlich wird, läßt sich auch quantentheoretisch deuten. Dabei wird die Krankheit durch das Spektrum von gespeicherten störenden Photonen dargestellt. Diese Fehlinformation kann beispielsweise durch toxische Einflüsse in das System gelangen und bleibt wegen der extrem hohen Speicherfähigkeit erhalten. Ein solcher Zustand koppelt am stärksten mit dem gleichen Zustand, dessen Gesamtphotonenzahl dabei jedoch keine Rolle spielt. Entscheidend ist die spektrale Verteilung. Deshalb kann die eingebrachte Wirkung sehr schwach sein. Gleiches Spektrum beinhaltet den gleichen Zustand, oder, mit andern Worten, die geforderte "Ähnlichkeit". Bei der Kopplung werden störende Photonen in daseingebrachte Arzneimittel gelangen. Sie können auf diese Weise "ausgeschwemmt" werden. Dieser Effekt steigt ebenfalls mit zunehmender Potenzierung zunächst an, bis die Kopplungen schließlich so stark delokalisiert sind, daß sie praktisch nicht mehr verifiziert werden können.
Die vorliegende Analyse zeigt, daß der Haupteinwand gegen die Homöopathie, es seien keine Effekte mehr möglich, wenn kein Wirkmolekül mehr lokalisierbar sei. wissenschaftlich nicht begründbar ist. Vielmehr läßt die Unschärfebeziehung als Basis moderner naturwissenschaftlicher Erkenntnis lediglich den Schluß zu, daß Wirkmoleküle mit zunehmender Potenzierung innerhalb eines vorgegebenen Volumens und innerhalb eines vorzugebenden Beobachtungszeitraumes mit zunehmender Wahrscheinlichkeit nicht lokalisiert werden können. Das schließt keineswegs aus, daß biologische Systeme, denen nach unseren Messungen Empfindlichkeiten zugeordnet werden müssen, die mindestens um den Faktor 1010 größer sind als die technisch verifizierbaren Empfindlichkeiten, auf nicht-lokalisierbare Wirkungen ansprechen. Und solche Wirkungen sind durchaus zu erwarten, auch dann, wenn die Information des Wirkmoleküls stark delokalisiert - und dabei automatisch in langlebigen Anregungszuständen stabilisiert, wird. Man kann bei zunehmender Potenzierung erwarten, daß zunächst eine höhere Selektivität bezüglich des Arzneimittels resultiert, und daß Krankheiten ansprechbar werden, deren Ursache immer längere Zeit zurückliegen, bis schließlich auch die Sensibilität des biologischen Systems überfordert wird und auch keine delokale Wirkung mehr spürbar wird. Das Simileprinzip, das bereits an einem einfachen Beispiel mit zwei Schaukeln verständlich wird, läßt sich auch quantentheoretisch deuten. Dabei wird die Krankheit durch das Spektrum von gespeicherten störenden Photonen dargestellt. Diese Fehlinformation kann beispielsweise durch toxische Einflüsse in das System gelangen und bleibt wegen der extrem hohen Speicherfähigkeit erhalten. Ein solcher Zustand koppelt am stärksten mit dem gleichen Zustand, dessen Gesamtphotonenzahl dabei jedoch keine Rolle spielt. Entscheidend ist die spektrale Verteilung. Deshalb kann die eingebrachte Wirkung sehr schwach sein. Gleiches Spektrum beinhaltet den gleichen Zustand, oder, mit andern Worten, die geforderte "Ähnlichkeit". Bei der Kopplung werden störende Photonen in daseingebrachte Arzneimittel gelangen. Sie können auf diese Weise "ausgeschwemmt" werden. Dieser Effekt steigt ebenfalls mit zunehmender Potenzierung zunächst an, bis die Kopplungen schließlich so stark delokalisiert sind, daß sie praktisch nicht mehr verifiziert werden können.
In dieser Arbeit wird eine spezielle Klasse verallgemeinerter Messungen in der Quantenmechanik untersucht. Es handelt sich um sogenannte unscharfe Messungen. Mathematisch sind sie durch vertauschende Effekte und reine Operationen (d.h. reine Zustände werden durch den Messprozess auf reine Zustände abgebildet) gekennzeichnet. Physikalisch bedeutet das, man kann sie als Messungen herkömmlicher Messgrößen wie z.B. Energie, Ort oder Spin auffassen, und sie produzieren kein klassisches Rauschen. In der Praxis treten sie u.a. auf, wenn die Kopplung zwischen Messgerät und zu vermessendem System sehr schwach ist. Daher sind sie verwandt mit den schwachen Messungen von Aharonov und Vaidman, die über eine solche schwache Kopplung definiert sind. Die Streuung der Messwerte einer unscharfen Messung ist größer als die einer vergleichbaren Projektionsmessung, daher die Bezeichnung "unscharf". Damit verbunden ist aber häufig auch eine geringere Störung des zu vermessenden Systems. Falls die Störung gering ist, wird die Messung auch "schwach" genannt. Das Verhältnis zwischen Informationsgewinn und Störung (Zustandsänderung) durch die Messung nimmt für minimale, unscharfe Messungen eine einfache Form an: die Zustandsänderung entspricht der Änderung der Wahrscheinlichkeitverteilung der Messergebnisse. Da letztere wiederum dem Informationsgewinn durch die Messung entspricht (der Informationsgewinn kann durch die negative Änderung der Shannon-Entropie gemessen werden), sind Informationsgewinn und Störung äquivalent. Die Messung von Dynamik an einem einzelnen Quantensystem in Echtzeit ist ein Anwendungsgebiet für unscharfe Messungen. Ein Folge von unscharfen Messungen wird in dieser Arbeit vorgestellt, die die Rabioszillationen eines einzelnen Zwei-Niveau-Systems in Echtzeit gewährleisten soll. Als Maß für die Auflösung einer kurzen Sequenz von Messungen (N-Serie) wurde die sogenannte Niveau-Auflösungszeit aus der Streuung der Messresultate einer N-Serie gewonnen. Es stellte sich heraus, dass diese proportional zur Dekohärenzzeit ist, die ein Maß für die Störung des Zwei-Niveau-Systems darstellt. Monte-Carlo-Simulationen der sequentiellen Messung zeigen, dass eine Visualisierung der Rabioszillationen möglich ist. Bedingung dafür ist, dass die Niveau-Auflösungszeit ungefähr gleich der Rabi-Periode ist. Eine Realisierung einer Folge von unscharfen Messungen wird anhand eines quantenoptischen Systems aus der Hohlraumresonator-QED beschrieben. Schliesslich wird die Entwicklung eines Qubits mit Hamiltonischer Dynamik unter dem Einfluss einer Folge von unscharfen Messungen beschrieben. Differenzengleichungen werden hergeleitet um die zeitliche Entwicklung des Zwei-Niveau-Systems darzustellen. Verschiedene Effekte treten auf: u.a. eine zusätzliche unitäre Dynamik, verursacht durch den unitären Anteil der Back-action'' des Messapparates und Dekohärenz aufgrund dieses unitären Anteils sowie aufgrund des Informationsgewinnes. Es kommt auch zu einer Art Reibung (Dissipation). Im Grenzwert kontinuierlicher Messungen verschwinden die meisten dieser Effekte. Für diesen Grenzwert wird eine Mastergleichung angegeben, die die Zustandsdynamik bei einer sequentiellen Messung näherungsweise beschreibt. Das erste Kapitel dieser Arbeit enthält eine Diskussion der Auswirkungen der Stochastik auf die Struktur der Quantenmechanik. Ausgehend von der Zufälligkeit des Ausganges von Quantenmessungen und der nicht-eindeutigen Zerlegbarkeit von gemischten Zuständen in reine Zustände ergibt sich eine Motivation für drei der vier Axiome der Quantenmechanik.
In den vorangegangenen Kapiteln haben wir fast alle wesentlichen Erscheinungen, die bei Atomen auftreten, bereits besprochen, aber nur für ein einziges Elektron. Es wird sich herausstellen, daß vieles bei Mehrelektronen-Atomen ganz ähnlich ist. Um ein System mit mehreren Elektronen behandeln zu können, müssen wir uns jedoch zuerst mit den eigentümlichen Konsequenzen befassen, die aus den quantenmechanischen Regeln für ein System von gleichen Teilchen folgen. Es ist ja nicht möglich, ein einzelnes Elektron oder ein anderes Teilchen in irgendeiner Weise zu markieren, so daß seine Identität zu einem späteren Zeitpunkt oder an einem anderen Ort festgestellt werden kann. Bei zwei Elektronen, die durch wohldefmierte Wellenpakete beschrieben werden und die weit voneinander entfernt sind, braucht man keine Verwechslung zu befürchten. Innerhalb der Ausdehnung des Wellenpakets, d. h. innerhalb eines Bereiches, in dem die Unschärferelation gilt, ist es jedoch prinzipiell nicht möglich, die Koordinaten eines Teilchens zu verfolgen. Sobald sich daher die beiden Elektronen gleichzeitig in ein Gebiet des Orts-und Impulsraums bewegen, das durch die Unschärferelation umrissen ist, gibt es prinzipiell keine Möglichkeit mehr, die Koordinaten der Teilchen auseinanderzuhalten. Bei allen quantenmechanischen Aussagen müssen wir dem Rechnung tragen. Nach der Grundregel (2.4) sollten wir erwarten, daß die Wahrscheinlichkeitsamplituden für die beiden Teilchen in irgendeiner Weise kohärent addiert werden müssen. Das hat äußerst fundamentale Konsequenzen und führt zu Gesetzmäßigkeiten, die den gesamten Aufbau der Materie beherrschen. Das wird in diesem Kapitel behandelt.
In den vorangegangenen Kapiteln haben wir fast alle wesentlichen Erscheinungen, die bei Atomen auftreten, bereits besprochen, aber nur für ein einziges Elektron. Es wird sich herausstellen, daß vieles bei Mehrelektronen-Atomen ganz ähnlich ist. Um ein System mit mehreren Elektronen behandeln zu können, müssen wir uns jedoch zuerst mit den eigentümlichen Konsequenzen befassen, die aus den quantenmechanischen Regeln für ein System von gleichen Teilchen folgen. Es ist ja nicht möglich, ein einzelnes Elektron oder ein anderes Teilchen in irgendeiner Weise zu markieren, so daß seine Identität zu einem späteren Zeitpunkt oder an einem anderen Ort festgestellt werden kann. Bei zwei Elektronen, die durch wohldefinierte Wellenpakete beschrieben werden und die weit voneinander entfernt sind, braucht man keine Verwechslung zu befürchten. Innerhalb der Ausdehnung des Wellenpakets, d. h. innerhalb eines Bereiches, in dem die Unschärfe-relation gilt, ist es jedoch prinzipiell nicht möglich, die Koordinaten eines Teilchens zu verfolgen. Sobald sich daher die beiden Elektronen gleichzeitig in ein Gebiet des Orts- und Impulsraums bewegen, das durch die Unschärferelation umrissen ist, gibt es prinzipiell keine Möglichkeit mehr, die Koordinaten der Teilchen auseinanderzuhalten. Bei allen quantenmechanischen Aussagen müssen wir dem Rechnung tragen. Nach der Grundregel (2.4) sollten wir erwarten, daß die Wahrscheinlichkeitsamplituden für die beiden Teilchen in irgendeiner Weise kohärent addiert werden müssen. Das hat äußerst fundamentale Konsequenzen und fuhrt zu Gesetzmäßigkeiten, die den gesamten Aufbau der Materie beherrschen. Das wird in diesem Kapitel behandelt.
AuszugIm ersten Band haben wir die Grundlagen der makroskopischen Physik erarbeitet. Ausgangs-punkt bildeten einige wenige Postulate oder Erhaltungssätze, wie der Energie- und Impuls-erhaltungssatz oder die Erhaltung der elektrischen Ladung. Ein wichtiger Wesenszug war dabei der strenge Determinismus aller Naturvorgänge. Auf Grund der Newtonschen Postulate ist es z. B. möglich, Ort und Impuls eines Teilchens zu einem beliebig gewählten späteren Zeitpunkt vorherzusagen, wenn die auf es wirkenden Kräfte bekannt sind. Denken wir etwa an die präzisen Bahnberechnungen der Planeten des Sonnensystems oder an die einer komplizierten Flugroute einer Weltraumrakete. Das wird anders, wenn wir uns für den Mikrokosmos interessieren, also wenn wir uns eine Grundlage verschaffen wollen, die atomaren Prozesse von wenigen Prinzipien her quantitativ zu beschreiben. Die uns aus dem täglichen Leben selbstver-ständliche Voraussetzung, dass eine Messung das Teilchen nicht beeinflusst, gilt in der Welt der kleinsten Teilchen nicht mehr. Wir können im Allgemeinen keine präzise Vorhersage machen über die Bahn eines einzelnen herausgegriffenen Teilchens. Das Messergebnis beeinflusst dieses und seine Bahn. Auch der uns bekannte Sachverhalt, dass sich die Energie eines gebundenen Teilchens in beliebigen Portionen ändern lässt, müssen wir aufgeben. Unter einem gebundenen Teilchen wollen wir dabei ein Teilchen verstehen, etwa ein Elektron, das durch das Potential des zugehörigen Atomkerns durch dessen elektrisches Potential sich nicht von ihm lösen kann, sondern gezwungen wird, den Kern zu umrunden. Damit sind wir aber schon wieder an einen Punkt gelangt, wo die Natur uns ein „Stopp“ entgegenhält. Wir werden nämlich sehen, dass der Bahnbegriff überhaupt nicht mehr zulässig ist.
Zum holistischen Weltbild und Fehldeutungen der Physik und der Philosophie in der AlternativmedizinIn den Artikeln von M. Lambeck [1] und von H. Koblet [2] wird auf die Quantenphysik im Allgemeinen und den EPR-Effekt im Speziellen Bezug genommen.Dies geschieht in einer Weise, die zu Missverständnissen Anlass gibt.Angesichts der grossen wissenschaftstheoretischen Bedeutung des EPR-Effekts, der -wenn nicht alles trügt -auch für die Medizin von Bedeutung sein wird, scheint es mir nötig, Korrekturen anzubringen.Der EPR-Effekt (EPR als Akronym der Autoren des Artikels, in dem er das erste Mal behandelt wurde -Einstein, Podolsky und Rosen) beschreibt das Verhalten von sog.«verschränkten» Elementarteilchen.Dabei werden z.B. Elektronen zu einem gemeinsamen System gefügteben verschränkt.Diese Elementarteilchen verhalten sich als Folge davon in enger Abstimmung zueinander.M. Lambeck hat dies mit dem Anschauungsbeispiel von Kerzen darzustellen versucht.In seinem Beispiel, das den eigentlichen Tatbestand bis an die Grenzen des Zulässigen vereinfacht, werden zwei Kerzen von genau derselben Beschaffenheit gleichzeitig angezündet.Und weil sie gleich beschaffen sind, löschen sie in der Folge auch gleichzeitig aus.Dies ist auch dann der Fall, wenn ein Wind durch den Raum weht und die beiden Kerzen gleichzeitig erfasst.Letztere werden dadurch auch gleichzeitig ausgelöscht.Das Irritierende am EPR-Effekt ist nun -und da gibt der Text von M. Lambeck Anlass zu Missverständnissen -dass die Kerzen (sprich die verschränkten Elementarteilchen) auch dann miteinander auslöschen, wenn eine der beiden Kerzen unterdessen mit einem Flugzeug 10 000 km weit von Zürich nach Los Angeles geflogen wurde und dort als einzige in einen Windstoss gerät!Die schnellst mögliche Informationsübermittlung per Licht würde für diese Distanz in der Grössenordnung 10 -2 Sekunden liegen.Tatsächlich geschieht die Abstimmung der beiden Elemente aufeinander aber gleichzeitig.Dies hat mit ‹
Wenn man die neueren publizierten klinischen Studien zur Homöopathieforschung überblickt, so fällt auf, daß Studien mit Ergebnissen, die für die Homöopathie negativ sind, überwiegen. Wenn man bedenkt, daß klinische, randomisierte Studien Kausaldetektoren sind, so bleiben eigentlich nur 2 Schlußfolgerungen: Entweder sind die neueren Studien noch nicht gut genug, um die subtilen, kausalen Faktoren zu entdecken, die in der Homöopathie wirksam sind, oder die Homöopathie basiert nicht (allein) auf einem kausalen Wirkprinzip. Ich argumentiere, daß die vorliegenden Studien die besten bislang durchgeführten sind und daß es denkbar ist, daß nicht nur überwiegend kausale Faktoren in der Homöopathie eine Rolle spielen, sondern auch nichtlokale Effekte. Es ist denkbar, daß die in der Quantenmechanik zugrundegelegte Nichtlokalität unter bestimmten Bedingungen auch in makroskopischen Systemen auftreten kann. Möglicherweise ist die Homöopathiewirkung ein Beispiel dafür, wie Nichtlokalität unter bestimmten Umständen nutzbar gemacht werden kann. Eine wichtige Folgerung wäre, daß die in klinischen Studien angewendete Kontrolle nicht 100%ig sein darf oder daß Studien so angelegt sein müssen, daß konzeptuelle "Schlupflöcher" bleiben.