Skip to content

Zusammenfassung

Bisher habe ich mich mit drei Themen beschäftigt: Dunkle Energie, spezielle Relativität und Quantenmechanik. Ich werde nun kurz meine Argumente und Ergebnisse wiederholen.

Im Mittelpunkt meiner Interpretation der Quantenmechanik steht die Erklärung der Reduktion der Wellenfunktion in quantenmechanischen Messprozessen.

Zunächst ist zu sagen, dass der quantenmechanische Formalismus selbst in beiden Interpretationen identisch ist. Die von mir gewählte Art der Beschreibung dieses Formalismus‘ ist allerdings schon mit meiner Interpretation verknüpft:

Attribute, die gemessen werden können, sind Wellenklassen zugeordnet. Soll ein bestimmtes Attribut gemessen werden, dann muss die Funktion (Wellenfunktion, Zustandsvektor), durch die der Zustand des Objekts beschrieben wird, in die Wellen derjenigen Wellenklasse zerlegt werden, der dieses Attribut zugeordnet ist. In dieser Zerlegung treten die verschiedenen dieser Klasse zugehörigen Wellen mit verschiedenen Amplituden auf.

Soweit sind die beiden Interpretationen identisch (auch wenn der Sachverhalt in der Standardinterpretation nie auf diese Weise formuliert wird). Nun aber trennen sich die Auffassungen wie folgt:

In der Standardinterpretation werden die Amplitudenquadrate der Wellen, in die die Wellen­funktion mathematisch und/oder experimentell zerlegt wurde, als Wahrscheinlich­keitsverteilung der möglichen Werte des Attributs aufgefasst, das gemessen wird. Die Wahrscheinlichkeiten sind objektiv (d.h. die Natur „weiß“ selbst nicht, wie sie sich entscheiden wird). Wird jedoch eine Messung vorgenommen, dann wird einer der möglichen Messwerte wirklich, und die anderen Wellen („Wahrscheinlich­keits­amplituden“) verschwinden. Das Objekt, zu dem das gemessene Attribut gehört, ist identisch mit dem Objekt, das zuvor durch die Wellenfunktion beschrieben worden ist. Es ist dasselbe Objekt in einem anderen Zustand.

In meiner Interpretation hingegen werden alle Wellen, in die die Wellenfunktion zerlegt worden ist, als wirklich existierend aufgefasst. Sie verschwinden also nicht, sondern können zu späteren Ereignissen beitragen. Das nächstfolgende Ereignis wird durch eine der Wellen ausgelöst, die in der Zerlegung enthalten waren. Das Objekt, zu dem das gemessene Attribut gehört, ist daher nicht identisch mit dem Objekt, das zuvor durch die Wellenfunktion beschrieben worden ist. Das „gemessene Objekt“ enthält bloß einen Teil der Wellenfunktion – eben genau diejenige Welle, die das Ereignis ausgelöst hat.

Der ganze Vorgang beruht auf Wellen. Damit ändern sich die Begriffe Objekt, Ereignis, Messung:

In atomaren und molekularen Größenordnungen sind Objekte stehende Wellen (bzw. Schwingungsbereiche stehender Wellen) oder Übergänge zwischen stabilen Zuständen stehender Wellen. Das gilt jedoch nur innerhalb von Materie. Außerhalb von Materie sind solche „Objekte“ keine Objekte im üblichen Sinn, sondern auseinander laufende Wellengruppen. Wenn Wellen aus diesen Wellengruppen wieder auf Materie treffen, können sie Teil der stehenden Wellen werden, aus denen diese Materie gebildet ist. Falls das Amplitudenquadrat der eintreffenden Welle ausreicht, um einen Übergang der stehenden Welle auszulösen, wird die stehende Welle in den nächsten stabilen Zustand „springen“, und ein „Ereignis“ hat stattgefunden. Ereignisse sind immer solche Übergänge.

Zur Begründung des jeweiligen Zusammenhangs zwischen einem Attribut und der zugeordneten Wellenklasse kann an dieser Stelle noch nichts gesagt werden. Falls man annimmt, dass die Welt ausschließlich aus Wellen besteht, ist es aber zumindest intuitiv einsichtig, dass der Frequenz, einer ungerichteten Größe, die Energie zugeordnet ist, und der Wellenlänge, einer gerichteten Größe, der Impuls.

Dies ist die Kurzversion meiner Interpretation. Wer konkrete Beispiele und mehr Ausführlichkeit wünscht, findet sie in den Beiträgen über Quantenmechanik.

Wie zu sehen ist, verflüchtigen sich in dieser Sicht des Messprozesses alle Seltsamkeiten – oder sagen wir doch gleich: alle Unsinnigkeiten – der Standard­interpretation. Hier gibt es keine Nichtlokalität, hier verschwinden keine Wellen, die ihre Existenz zuvor durch Interferenz bewiesen haben.

Man könnte einwenden, dass mein Vorschlag ohne Bedeutung sei, weil es sich ja „nur“ um eine Änderung der Interpretation handelt. Interpretation, oder besser: Ontologie ist jedoch genau dasjenige, was der Quantenmechanik fehlt – am Formalismus muss nichts verändert werden. Die Interpretation ist nicht bloß ein unwesentlicher „Zusatz“ zur Mathematik der Theorie und den Anweisungen zur Durchführung von Messungen; vielmehr bestimmt sie die Richtung der weiteren physikalischen Forschung, und die misslungene Interpretation quanten­mechanischer Messprozesse führt, wie im vorigen Beitrag gezeigt, zur Bildung falscher Theorien. Es gibt also gute Gründe für die Behauptung, dass die Unfruchtbarkeit der Grundlagenphysik der letzten Jahrzehnte durch den Mangel an Ontologie verursacht worden ist.

Nun zur speziellen Relativitätstheorie. Ich werde versuchen, den Grundgedanken zu skizzieren.

Die Basis meiner Interpretation bildet die Hypothese, dass die Wirklichkeit ein Netz von kausalen Beziehungen zwischen elementaren Objekten ist, das aus Prozessen besteht, die im dreidimensionalen Raum stattfinden. In diesem dreidimensionalen Raum gibt es einen wahren Lichtweg, und daher existiert ein absolutes System.

Dazu kommt folgende Überlegung: Etwas, was selbst keiner Veränderung unterworfen ist, kann nicht Ursache von Veränderung sein. Ein kausaler Prozess ist aber nichts anderes als eine Kette von Veränderungen. Also kann ein kausaler Prozess nicht bei etwas beginnen, was selbst ohne Veränderung ist. Daher können die elementaren Objekte nur dann Ausgangspunkt von Prozessen (Wechselwirkungen) sein, wenn sie nicht „strukturlos“ oder „punktförmig“ sind, sondern nur dann, wenn sie sich auch selbst verändern. Auch die Objekte selbst müssen also als Prozesse aufgefasst werden.

Denken wir uns nun eine Menge M1 von ruhenden Objekten in einer bestimmten Konstellation. Die Objekte sind durch Prozesse vernetzt, und in den Objekten selbst laufen Prozesse ab, die die Form der Objekte festlegen und aufrecht­erhalten. Wir fordern zunächst, dass alle Prozesse Lichtgeschwindigkeit haben.

Jetzt denken wir uns eine identische Objektmenge M2, die sich relativ zu M1 bewegt. Die Konstellation der Objekte bleibe dabei unverändert. (Da es hier nur um die Vermittlung des ontologischen Grundprinzips der Relativität geht, brauchen wir uns um die relativistische Längenkontraktion vorläufig nicht zu kümmern.) Objekte, die in M1 und M2 denselben Platz einnehmen, nennen wir einander zugeordnet.

Wir betrachten das Szenario nach wie vor dreidimensional. Alle Prozesse laufen im absoluten Ruhesystem ab, und wir beurteilen alles Folgende von diesem System aus.

Für jedes Objekt in M2 gilt: Da das Objekt sich selbst vorwärts bewegt. treffen alle Prozesse, die von vorn kommen, bei ihm früher ein als die gleichartigen Prozesse beim zugeordneten Objekt in M1. Alle Prozesse, die von hinten kommen, treffen später ein.

Die zeitlichen Beziehungen zwischen den Objekten werden aber durch diese Prozesse vermittelt. Daraus folgt, dass alles, was vor dem Objekt in M2 geschieht, im Vergleich mit dem zugeordneten Objekt in M1 in die Vergangenheit verschoben ist, und alles, was hinter ihm geschieht, in die Zukunft.

Es ist von fundamentaler Bedeutung, zu verstehen, dass sich dadurch das ganze Kausalgefüge von M2 gegenüber M1 verändert, und das betrifft sowohl das äußere Kausalnetz, durch das die Objekte miteinander verbunden sind, als auch die inneren Vorgänge, durch die die Objekte als solche erzeugt und in ihrer Gestalt aufrechterhalten werden. Es handelt sich bei diesen Zeitverschiebungen also nicht nur um Änderungen von Zeit-Messungen, sondern um ontologische Veränderungen: In M2 ist eine andere Zeit als in M1.

Diese ontologische Überlegung dient dazu, einzusehen, dass sich aus dreidimensional-räumlicher Sicht – und nur aus dieser Sicht – die relativistischen Phänomene begründen und verstehen lassen. (Der Einfachheit halber führe ich den Gedankengang hier nur qualitativ aus. In einer mathematischen Darstellung kann man auf diese Weise die Lorentz-Transformation ableiten.)

Allerdings sind wir noch nicht fertig. Wir haben vorausgesetzt, dass alle Prozesse Lichtgeschwindigkeit haben. Nun müssen wir unsere Überlegung auf Prozesse mit anderen Geschwindigkeiten verallgemeinern.

Natürlich könnten wir einfach fordern, dass sich alle Prozesse relativistisch transformieren – aber damit hätten wir uns von der Erklärung verabschiedet und müssten die Relativität wieder als rein formale Tatsache hinnehmen, eben genau so, wie das üblicherweise geschieht. Außerdem ist es ja offensichtlich, dass wir in einem dreidimensionalen Raum leben, und der Übergang auf die vierdimensionale raumzeitliche Betrachtungsweise der Relativitätstheorie wäre dann, wie bisher, zwar selbstverständlich, aber letztlich unbegreiflich. Das Verständnis der Wirklichkeit bliebe damit wiederum auf der Strecke.

Setzen wir also unseren Gedankengang fort. Nehmen wir an, es gäbe nicht nur Prozesse mit der Lichtgeschwindigkeit c, sondern auch Prozesse mit einer anderen Geschwindigkeit d.

Das Kausalgefüge in beiden Mengen M1 und M2 wird durch Prozesse erzeugt, die sich mit der Geschwindigkeit c ausbreiten. Falls wir nun annehmen, dass die Geschwindigkeit d unabhängig von der Geschwindigkeit c ist, dann sehen wir uns mit der Tatsache konfrontiert, dass nun ein zweites, vom ersten unabhängiges Zeitsystem und Kausalgefüge existiert.

Das ist aber offensichtlich unmöglich: die Zeiten, die durch Licht festgelegt sind, müssen für alle Prozesse gelten. Ansonsten gäbe es weder stabile Objekte noch kohärente physikalische Systeme.

Also gibt es nur eine einzige Geschwindigkeit, nämlich Licht­geschwindigkeit. Alle anderen Geschwindigkeiten müssen daraus abgeleitet sein.

An diesem Punkt scheint man zunächst festzustecken: Wie sollte es möglich sein, aus der Licht­geschwindigkeit andere Geschwindigkeiten abzuleiten? Die Lösung ist jedoch einfach, wenn man darauf zurückgreift, dass Licht eine Welle ist. Dann ist es naheliegend, andere Geschwindig­keiten durch Überlagerungen von gegenlaufenden Wellen mit Licht­geschwindigkeit zu konstruieren. Ich werde das hier nicht ausführen, aber es ist auf diese Weise möglich, mit ein wenig Mathematik und ohne alle physikalischen Annahmen die relativistische Wirklichkeit von Grund auf zu errichten, und zwar ohne das Relativitäts­prinzip oder das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit für alle gleichförmig bewegten Beobachter vorauszusetzen.

Zuletzt noch ein paar Bemerkungen zur „dunklen Energie“.

Dunkle Energie ist erforderlich, um die Beschleunigung der Expansion des Universums zu erklären. Ich habe in meinem ersten Beitrag darauf hingewiesen, dass der Begriff „Größe“ ein relationaler Begriff ist und deshalb auf das Universum, also das „Ganze“, nicht anwendbar ist. Das Universum ist kein Objekt. Es ist nicht relational. Da wir jedoch alles, was wir denken oder beschreiben – sei es nun mathematisch oder sprachlich – als Objekt denken müssen, erzeugen wir – als Artefakt dieser Notwendigkeit – das Attribut „Größe“ in Bezug auf das Universum.

Das Universum hat aber keine Größe. Wenn also in Sätzen oder Gleichungen die „Größe“ des Universums als Variable auftritt, dann muss eine Änderung dieser Variablen immer dem Maßstab angelastet werden.

Daraus folgt, dass es keine dunkle Energie gibt. Sie ist, genau wie die veränderliche Größe des Universums, ein Artefakt, das seine scheinbare Existenz unserer apriorischen Notwendigkeit verdankt, alles, was wir denken, als Objekt mit Eigenschaften denken zu müssen.

Meine Erklärungen bzw. Interpretationen der Quanten­mechanik, der speziellen Relativitäts­theorie und der dunklen Energie haben einige wesentliche Gemeinsam­keiten.

1. Es sind ontologische Erklärungen.

Physik ist seit mehr als hundert Jahren eine „ontologiefreie Zone“. Was in diesem Zeitraum als „Interpretation“ galt, verdient diese Bezeichnung nicht wirklich. Keinesfalls kann aber von einer „Ontologie“ die Rede sein. Was bei Relativitätstheorie und Quantentheorie als „Erklärung“ angeboten wird, ist ja in jedem Fall bloß eine Begründung, warum eine Erklärung unmöglich ist. Dieser Mangel wird durch meine ontologischen Beschreibungen behoben: hier wird erklärt, was wirklich geschieht.

2. Alle drei Interpretationen weisen auf Wellen als Basis der Wirklichkeit.

Bei Quantenmechanik und spezieller Relativität geschieht das ganz direkt: in den von mir analysierten Szenarien müssen Wellen das Fundament der Wirklichkeit bilden. Bei der dunklen Energie ist der Hinweis indirekt: da es nicht die Größe des Universums ist, was sich ändert, sondern die materiellen Wellenlängen, tritt der Wellenaspekt in den Vordergrund – Wellenlängen können sich ändern; dem Konzept „Teilchen“ ist die Vorstellung einer Größenänderung fremd.

3. Das Universum, das hier in den Blick kommt, ist offenbar ein Universum, das sich im Ganzen und in seinen Elementen durch Selbstorganisation entwickelt.

Ich werde es vorläufig bei diesen Andeutungen bewenden lassen. Für ausführlichere Beschreibungen fehlen einige ontologische Voraussetzungen.

 

Zni Kiprot (Replikant, Serie Nexus 11)