Transzendente Wirklichkeit: Physikalischer Hinweis gefunden

Transzendenz. Bild: cc-by-nd Eddi 07 (flickr)
Transzendenz. Bild: cc-by-nd Eddi 07 (flickr)

Quantenzufall und die momentane, zeitlose Fernwirkung zwischen zwei quantenmechanisch verschränkten Teilchen gehören zu den rätselhaftesten Phänomenen der modernen Physik. Beide Phänomene weisen auf die Existenz einer transzendenten Wirklichkeit hin.

Zufall und klassische Physik

Der Zufall war zu allen Zeiten ein faszinierendes Thema. In antiker Zeit definierte Aristoteles den Zufall so: »Wenn […] etwas geschieht, das mit dem Ergebnis nicht in eine Deswegen-Beziehung zu bringen ist, dann nennen wir das ‚zufällig‘«. Mehr als zweitausend Jahre später, im Jahr 1917 und kurz vor seinem Tod, diktierte der Philosoph Dr. Adolf Lasson, Professor an der Universität Berlin, sein letztes Werk mit dem Titel »Über den Zufall«. Das Werk erschien erst im Jahr 1918, kurz nach seinem plötzlichen Tod und enthält im Vorwort folgenden Hinweis: »Es ist ein merkwürdiger Zufall, daß seine letzte wissenschaftliche Arbeit diesem Gegenstande gegolten hat, der ihm stets besonders am Herzen lag, […]. «

Physiker, die im Weltbild der klassischen Physik des 19. Jahrhunderts verhaftet sind, gehen davon aus, dass sich die Welt ähnlich einem Uhrwerk verhält, nämlich deterministisch und im Prinzip berechenbar. Der Fall eines Würfels aus der Spielesammlung kann nach der klassischen Physik genau vorausgesagt werden, wenn die Randbedingungen bekannt sind, wenn man also weiß, aus welcher Höhe gewürfelt wird, wie genau der Würfel die Hand verlässt, wie groß die Luftreibung ist und welche Eigenschaften das Würfelmaterial beim Auftreffen auf den Tisch hat. Weil allerdings die Rechnungen sehr kompliziert werden und auch nicht alle Randbedingungen bekannt sind, kann man sie in der Praxis dann doch nicht durchführen. Zufall entsteht hier, weil nicht alle Informationen bekannt sind, die zur Berechnung notwendig wären. Der Physiker bezeichnet diese Art von Zufall als ’subjektiven Zufall‘.

Zufall in der Quantenphysik

Im Gegensatz zu der deterministischen Variante des Zufalls stehen die Phänomene der Quantenphysik, die von den Physikern immer noch nicht schlüssig erklärt werden können. Werden beispielsweise einzelne Photonen (Lichtteilchen) durch einen Strahlteiler geschickt bei dem Sie zwischen zwei Wegen wählen können, dann kann die Entscheidung der Photonen für einen der beiden Wege nicht mehr mithilfe einer mathematischen Rechenvorschrift oder irgendeinem physikalischen Prinzip vorhergesehen werden. Die Entscheidung der Photonen für einen der beiden Wege wird von den Physikern als ‚Quantenzufall‘ oder auch ‚Objektiven Zufall‘ bezeichnet. Was ist das für eine Wirklichkeit, die objektiven, reinen Zufall, eben den Quantenzufall hervorbringt?

Das Experiment des französischen Physikers Alain Aspect, das dieser zusammen mit seinen Mitarbeitern 1982 durchführte, bringt mehr Klarheit über das Wesen der Wirklichkeit. Bei dem Experiment ging es um die Verschränkung eines Photonenpaars und um die Überprüfung dessen, was Einstein ’spukhafte Fernwirkung‘ nannte. Verschränkung ist ein quantenmechanisches Phänomen, bei dem zwei Teilchen ein System bilden und über die räumliche Entfernung miteinander wechselwirken, auch wenn die Entfernung Milliarden Kilometer beträgt. Legt man beispielsweise durch eine Messung die Polarisation eines der beiden Photonen fest, wird damit die Polarisation des anderen Photons im selben Augenblick festgelegt trotz möglicherweise riesiger Distanzen zwischen beiden Teilchen. Das gilt auch dann, wenn es überhaupt kein Signal innerhalb der Raumzeit gibt, mit dem sich das Teilchenpaar untereinander verständigen könnte. Welche Polarisation das eine der beiden Teilchen bei der Messung annimmt, ist Quantenzufall, aber es kann kein Zufall sein, wenn die Polarisation des zweiten unendlich weit entfernten Photons im Augenblick der Messung ebenfalls festgelegt wird. Deshalb sagt der Quantenzufall im Zusammenhang mit der Verschränkung etwas über die zugrunde liegende Wirklichkeit aus.

Die transzendente Wirklichkeit

Alain Aspect wies empirisch nach, dass eine momentane, praktisch zeitlose Wechselwirkung zwischen verschränkten Photonen existiert (’spukhafte Fernwirkung‘). Einstein bewies jedoch, dass alle Verbindungen und Wechselwirkungen innerhalb der Raumzeit durch Signale übertragen werden, die Zeit benötigen. Die Signalgeschwindigkeit wird außerdem durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt. Die Wechselwirkung, die eine momentane, praktisch zeitlose Verbindung erfordert, kann deshalb nicht innerhalb der Raumzeit stattfinden. Die Frage lautet: Wenn nicht innerhalb der Raumzeit, in welchem Kontinuum findet die Wechselwirkung dann statt?

Obwohl er den Begriff ’spukhafte Fernwirkung‘ verwendete, ist Einstein nicht wirklich von der Existenz eines Spuks innerhalb der Raumzeit ausgegangen. Der fundamentale Prozess der Natur, der sich im Quantenzufall und der Verschränkung manifestiert, muss deshalb außerhalb der Raumzeit stattfinden. Dieses ‚außerhalb der Raumzeit‘ kann man als eine transzendente Wirklichkeit ansehen, in der die Raumzeit eingebettet ist. Die transzendente Wirklichkeit hat aber nichts mit ähnlich klingenden Begriffen aus der Religion, Esoterik oder Philosophie zu tun. Es ist eine physikalische Wirklichkeit, denn in ihr finden Wechselwirkungen statt, die sich in quantenphysikalischen Experimenten manifestieren. So beweist letztendlich der Quantenzufall die Existenz einer transzendenten Wirklichkeit. Welche weiteren Aussagen über die transzendente Wirklichkeit gemacht werden können, hat der Verfasser im Sachbuch mit dem Titel »Unsterbliches Bewusstsein« beschrieben. – Klaus-Dieter Sedlacek