DER QUANTENSCHMETTERLING - GEHIRN UND QUANTENPHYSIKALISCHE VORGÄNGE
Neuronale Netze, menschliche Informationsverarbeitung, Handeln und Quanten
"Man ist geneigt, es einen mentalen Akt zu nennen..." (Erwin Schrödinger 1935/1996, S. 29)
.„The human mind is the most complex information processing system we know.“ (NewScientist 2014) [
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Schmetterlinge verführen zu Metaphern und manchmal beflügeln sie sogar die Realität.
Neuronale Netze im menschlichen Gehirn
Das Gehirn ist das komplizierteste Gebilde, das menschliche Hirne bislang im Kosmos entdeckt haben. Unser wirkungsvollstes Organ ermöglicht Denken, Fühlen und Handeln. In einem einzigen Kopf existieren mehr Nervenzellen, als Menschen auf der Erde leben. Im erstaunlichsten Körperteil befinden sich etwa 100 Milliarden Gehirnzellen, die mittels unzähliger Verknüpfungen zu Netzen verbunden sind. Neuronen, also Nerven- bzw. Gehirnzellen, sind die Basis (un)bewusster Hirntätigkeit (vor allem Signal- /Informationsverarbeitung) und damit unabdingbare Grundlage allen menschlichen Erkennens, Erinnerns, Lernens, Planens, des Bewusstseins und unzähliger Aktivitäten. Allerdings sollte man nicht übersehen, dass unser oberstes Zentrum in das Gesamtsystem Mensch höherliegend eingebettet ist. Alles was ein Mensch erlebt und tut, verändert sein Gehirn. Durch neue Erfahrungen und Informationen bilden sich neue Verknüpfungen.
Physik-"Software" im Gehirn
Was wäre, wenn unser Gehirn Quantenprozesse der Umwelt oder in uns selbst direkt als solche wahrnehmen könnte? Es würde von einer Informationsflut überschwemmt. Nehmen wir einmal an, unsere Vorfahren wären in ihren Höhlen von hungrigen Bären besucht worden; hätten diejenigen einen Vorteil oder Nachteil gehabt, die nicht nur den Bären, sondern auch seine Quantenzustände wahrnehmen konnten? Die Verarbeitung der zusätzlichen Informationen hätte vermutlich die Reaktionszeit verlängert und die Lebenserwartung verkürzt.
Könnten wir Licht als elektromagnetische Wellen mit Photonen als Quanten sehen, hätten wir wohl einen völlig anderen Sehsinn entwickelt. Und bräuchten ein anderes Gehirn, Barrow beschreibt dies treffend (1992, S. 26): "Die natürlichen Grenzen, die die Natur der Empfindlichkeit unserer Augen und Ohren setzt, verhindern eine Überlastung mit Information über die Welt... Würden wir alles bis in den subatomaren Maßstab sehen, müßte die Gehirnkapazität zur Informationsverarbeitung ungeheuer groß sein."
Physikprofessor Susskind führt aus, dass klassische physikalische Konzepte wie Geschwindigkeit und Kraft gleichsam von der Evolution in unser "Nervensystem fest verdrahtet wurden. Ohne diese vorprogrammierte Physik-Software wäre ein Überleben nicht möglich" (2010, S. 10). Unser Gehirn wendet sie ständig an, natürlich nicht über Draht, sondern - bislang am besten beschrieben - über neuronale Netze.
Neuronen: "Schmetterlinge der Seele"
Der bahnbrechende Histologe und Nobelpreisträger Ramon y Cajal (1852-1934) bezeichnete Neuronen "poetisch als rätselhafte Schmetterlinge der Seele, deren Flügelschläge eines Tages womöglich das Geheimnis geistigen Lebens enthüllen würden" (siehe Fischbach 1992, S. 32). Der Neurobiologe Prof. Fischbach betrachtet die elektrischen Impulse, die Nervenzellen aussenden, als jene "Flügelschläge" (1992, S. 32): "...entsenden alle Nervenzellen ihre Signale in Form kurzer elektrischer Impulse, die sich über das Axon [Nervenfaser] fortpflanzen. Jedes dieser Aktionspotentiale - jeder Flügelschlag der Cajalschen Schmetterlinge - hat eine Amplitude von etwa 100 Millivolt und ungefähr eine Millisekunde Dauer."
Ich möchte ergänzen, dass bei der Entstehung von Aktionspotentialen und der Ausbreitung von "Erregungswellen" Quantenprozesse eine wesentliche Rolle spielen. Ausserdem gibt es in Gehirn- und Nervensystem - vor allem in Synapsen - zahlreiche weitere Möglichkeiten für mehr oder weniger geheimnisvolle Quantenprozesse.
"Der Schmetterlingseffekt": Sensitive Abhängigkeit von den Ausgangsbedingungen & Beeinflußbarkeit von außen
Auch in der Chaostheorie - ein Ansatz zur Beschreibung und Erklärung dynamischer (nonlinearer) Vorgänge und Systeme (siehe z. B. Gleick 1990) - wird der Schmetterling bemüht. Der "Schmetterlingseffekt" beschreibt annähernd die allgemeine Erfahrung, dass kleine Ursachen grosse Wirkungen haben können. Ein wesentliches Merkmal chaotischer Systeme ist ihre extreme Abhängikeit vom Ausgangszustand bzw. von den es umgebenden Bedingungen und Einflüssen. Dieser Gedanke wurde bereits vom französischen Mathematiker Poincare 1903 geäußert: "Eine sehr kleine Ursache, die wir nicht bemerken, bewirkt einen beachtlichen Effekt, den wir nicht übersehen können, und dann sagen wir, der Effekt sei zufällig" (zit. nach Crutchfield et al. 1989, S. 10).
Gleick beschreibt dies in Konzepten der Chaostheorie (1990, S. 18/19): "Geringe Abweichungen beim Input können unversehens zu ungeheuren Verschiebungen im Output führen, ein Phänomen, das man mit der Bezeichnung 'sensitive Abhängigkeit von den Ausgangsbedingungen' charakterisierte. Auf die Meteorologie übertragen, versteht man darunter die Erscheinung, die unter dem nur halb scherzhaften Begriff 'Schmetterlingseffekt' bekannt ist: die Vorstellung, wonach ein einzelner Schmetterling, der mit seinen Flügeln in Peking die Luft bewegt, einen Monat später Sturmsysteme über New York beeinflussen kann." Man kann den Schmetterlingseffekt gleichermaßen für die Beeinflußbarkeit eines Systems von innen wie von außen postulieren.
Zur Quantenphysik mentaler Prozesse: Der Quanten-Schmetterlingseffekt
Im Folgenden möchte ich die Metaphern bzw. Konzepte "Schmetterlinge der Seele" und "Schmetterlingseffekt" zusammenbringen, was bisher meines Wissens nicht geschehen ist, und auf mögliche Quantenprozesse im Gehirn übertragen. Um im Bilde zu bleiben, spreche ich vom "Quanten-Schmetterlingseffekt". Unser mentales Zentrum ist ein ganzheitliches System, auf das es viele Einwirkungsmöglichkeiten gibt - von innen und außen. Beispielsweise können geringste Unterschiede in den Anfangs- und/oder Randbedingungen von Neuronen und neuronalen
Netzen zu grossen Unterschieden in Verlauf und Ergebnis von Hirnprozessen, Aktivitäten und Handlungen führen. Solche geringsten Unterschiede können durch Quanteneffekte entstehen.
Bohr erklärte bereits 1927 (nach Heisenberg 1988, S. 112): "Wir haben allen Grund anzunehmen, dass eine Nachprüfung der quantenmechanischen Gesetze in einem lebendigen Organismus diese Gesetze dort genauso bestätigen würde wie in der toten Materie."
Hawking bemerkt direkt aufs Hirn bezogen: "Doch auch das menschliche Gehirn ist dem Unbestimmtheitsprinzip unterworfen. Also gibt es in unserem Verhalten ein aus der Quantenmechanik folgendes Zufallselement. Allerdings sind die an der Hirntätigkeit beteiligten Energien nicht sehr gross. Deshalb wirkt sich die Unbestimmheit der Quantenmechanik nur geringfügig aus" (1996, S. 91-92). Und hier kommt der von mir postulierte Quanten-Schmetterlingseffekt ins Spiel.
Hawking hat Recht mit dem relativ geringen Energieaufwand von gehirnphysiologischen und mentalen Vorgängen, dennoch ergibt sich allein durch die astronomische Zahl von Neuronen und ihren Verknüpfungen genügend Spielraum für (anscheinend) zufällige Quantenprozesse. (Wahrscheinlichkeitstheoretiker sprechen in ähnlichen Kontexten vom Gesetz der grossen Zahl.) Auch ohne Input von aussen finden im Gehirn ständig millionenfach Quantenprozesse statt.
Spontane Quanteneffekte können durchaus im Gehirn z. B. bei Wahrnehmungen, schnellen Reaktionen, Versprechern, raschen Entscheidungen usw. relevant sein. Auch an den mittlerweile bekannten häufigen Spontanentladungen im Gehirn dürften Quantenfluktuationen beteiligt sein. Die von mir beschriebenen Basismechanismen des "psychischen Betriebssystems" des Menschen (Munzert 1998, S. 101 bzw. [
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Gehirn und Mensch
Zwischen Gehirn und Nervensystem sowie dem ganzen lebenden Menschen bestehen vielfache Verbindungen und Wechselwirkungen. Das Gehirn allein wäre ohne den Körper des Menschen weder lebens- noch handlungsfähig. Ein Gehirn hat kein Herz und keine Lunge, keine Arme und Beine.... Für viele Fragestellungen zum Gehirngeschehen mag es genügen, das ohnedies schwer fassbare "Wundergewebe" allein zu betrachten. Bei den Themen Hirn und Quantenprozesse, Bewusstsein und Unbewusstes, freier Wille und Handeln ist es empfehlenswert den Menschen als ganzheitliches System zu berücksichtigen. "Der Mensch ist mehr als sein Gehirn...." (Rohracher 1947, S. 1). Menschen handeln als Ganzes. Manche Autoren behaupten sogar: "Der Körper denkt mit" und Gehirnforscher Damasio erklärt, "dass Ihr Gehirn sehr genau beobachtet, was der Körper tut" (beide Zitate in Schnabel und Sentker 1997, S. 108-109).
Verbindung Gehirnforschung und Psychologie
Ein menschliches Wesen läßt sich in wissenschaftlicher Hinsicht als flexibles dynamisches System verstehen, das vielfältige
Eigenschaften besitzt, unterschiedliche Zustande zeigen und zahllose Verhaltensweisen ausführen kann. Es bietet sich deshalb an, Erkenntnisse und Konzepte von Hirnforschung und Neurowissenschaften durch Ansätze zu ergänzen, die Beziehungen zwischen kognitiven, emotionalen sowie motivationalen Prozessen und menschlichen Aktivitäten herstellen und den Menschen nicht in Gedanken versunken sehen, sondern als handelndes Wesen betrachten und erforschen. Ich werde hierzu vor allem auf die Hauptströmungen der Psychologie zurückgreifen. Diese seien hier kurz aufgeführt, das jeweilige Menschenbild stellt die Kernannahmen eines Ansatzes dar. Die zentralen Aussagen der fünf einflußreichsten Strömungen der Psychologie - der letzten 50 Jahre - lassen sich in den folgenden Beschreibungen unseres Wesens zusammenfassen:
· Der Mensch als Informationsverarbeiter und -anwender, der Bewußtsein besitzt (Kognitive Psychologie)
· Der Mensch als handelndes Wesen (Handlungspsychologie)
· Der Mensch als durch seine Umwelt geformtes und gesteuertes Lernwesen (Behaviorismus)
· Der Mensch als von inneren - überwiegend unbewußten - Kräften getriebener Lustsucher und Unlustvermeider
(Psychoanalyse/Tiefenpsychologie)
· Der Mensch als selbstverantwortlicher Architekt und Gestalter seines Lebens mit intellektuellem und kreativem
Potential (Humanistische Psychologie).
Die verschiedenen Ansätze geben Hinweise, welche Gesichtspunkte oder Faktoren für menschliches Denken, Erleben und Handeln allgemein relevant sind. Für sich allein genommen ist jede der obigen Auffassungen allerdings zu einseitig und wird der Komplexität des Menschen nicht gerecht.
Kognitive- und Handlungspsychologie
Ich habe dafür plädiert Kognitive Psychologie und Handlungspsychologie - sowie ihre Erkenntnisse und Methoden - mit
einander zu verbinden, gemeinsam voranzubringen und anzuwenden. Meine Argumente dafür finden sich ausführlich in Munzert 1991,1996. In meinem Buch Schachpsychologie (ab der 3. Auflage 1993, S. 368) skizzierte ich dazu ein prägnantes Menschenbild: "Ich möchte ein psychologisches Menschenbild vorschlagen, welches den Menschen primär als 'Integriertes Informationsverarbeitungs- und Handlungssystem' (II&HS) betrachtet. Darin ist schon viel enthalten, was den Menschen aus einer psychologischen Perspektive kennzeichnet." Mittlerweile verwende ich die Abkürzung I&HS für (Ganzheitliches) Informationsverarbeitungs- und Handlungssystem.
Das Konzept “Informationsverarbeitungssystem“ impliziert, daß äußere und innere Reize/Signale/Informationen sowie
Verhaltenskonsequenzen verarbeitet und teilweise gespeichert werden. Außerdem schließt es ein, daß Verbindungen zwischen Informationen (Wissensinhalte) hergestellt oder auf neue Weise (kreativ) verknüpft werden. Das Konzept “Handlungssystem“ beinhaltet die Aktivierung durch Kognitionen, Emotionen, Motive – seien diese nun bewußt oder unbewußt – sowie die Interaktion mit Umwelt und Mitmenschen.
Diese Konzeption empfehle ich gleichzeitig als Basis-Einheit für eine umfassende Sichtweise des Menschen und eine vereinheitlichte Psychologie, die unterschiedliche Vorstellungen menschlichen Denkens, Wollens, Fühlens und Handelns verbindet.
- Ähnliche Überlegungen wie in meinem integrativen Ansatz finden sich mittlerweile erfreulicherweise in einem der neuesten Programme zur Bewusstseinsforschung und -erklärung: Integrated Information Theory (IIT) (Tononi 2008, Koch & Tononi 2011, S. 28 Scientific American June 2011. "To be conscious, then, you need to be a single, integrated entity with a large repertoire of distinguishable states..." (S. 28)
Dazu zwei Axiome der "integrated information theory of consciousness": "First consciousness is highly informative...Second, conscious information is integrated" (2011, S. 28).-
Flexible Beschreibungsmöglichkeiten für den Menschen
Für die Charakterisierung eines komplexen Objekts oder Systems gibt es verschieden ausführliche Formen der Beschreibung (vgl. Gell-Mann 1994). Die Vielgestaltigkeit und Dynamik des Menschen läßt sich m. E. am besten mit Hilfe eines flexiblen Beschreibungssystems erfassen. Die vorgeschlagene Basis-Einheit I&HS - als Kern eines solchen Systems - ist geeignet, wesentliche Merkmale und Funktionen des Menschen zu beschreiben sowie essentielle Gesichtspunkte verschiedener Menschenbilder, in einer erweiterten Form, zu integrieren. Auf Grundlage der flexibel ergänzbaren Basis-Einheit sind mehrere Erweiterungen möglich, je nachdem, was man am menschlichen Wesen herausheben bzw. welche Kernaussagen man verknüpfen möchte, beispielsweise:
Der Mensch als
o lernendes und sich entwickelndes I&HS
o intelligentes, kreativ-intuitives I&HS
o lustsuchendes und unlustvermeidendes I&HS
o motiv- und emotionsaktiviertes I&HS
o Bewußtsein besitzendes, sich selbst beobachtendes I&HS
o Bedürfnisse, Gefühle, Befriedigung und Schmerz empfindendes I&HS
o zeit-/teilweise irrationales und ambivalentes I&HS
o Normen berücksichtigendes I&HS
o biologisches und sozio-kulturelles I&HS
o kontextsensitives, aktiv-adaptives I&HS
o in ständiger Interaktion mit der Umwelt (und sich selbst) stehendes I&HS
o sich selbst organisierendes, dynamisches I&HS
o "chaotisches" (non-lineares) I&HS
Diese neue Darstellungsform ermöglicht zudem eine Betrachtungsweise, welche die scheinbaren Gegensätze des Menschen als Polaritäten eines Ganzen begreift. Zum Beispiel: Der Mensch als kognitives (informationsverarbeitendes) und gleichwohl auch emotionales System. Die Beschreibungsmöglichkeiten erlauben es auch manche Zustandsveränderungen einer bestimmten Person bzw. momentane Systemeigenschaften oder -Übergänge kurz zu skizzieren, z.B. von intelligent zu irrational.
Die Kognitive- und Handlungspsychologie besitzt innerhalb der Psychologie am meisten Anknüpfungspunkte zu Kognitiver Wissenschaft, Neurowissenschaften, Computerwissenschaft und Konnektionismus. Auch psychische Basismechanismen und Routinen - das "psychische Betriebssystem" des Menschen - lassen sich m.E. am besten mit Konzepten des kognitiv-handlungspsychologischen Ansatzes beschreiben und verstehen.
Das psychische Betriebssystem: Grundlegende Informationsverarbeitungs- und Aktivitätsmechanismen
In meinem integrativen Ansatz: Grand Unification Perspective of Psychology (GUPers) [
www.mikrowellenterror.de] , [
www.mikrowellenterror.de] werden Basismechanismen und Routinen menschlicher Informationsverarbeitung und mentaler Aktivität analysiert, die vermutlich bei allen psychischen Vorgängen eine Rolle spielen. Es geht dabei um grundlegende Informationsverarbeitungs- und Aktivitätsmechanismen, allgemeine psychische Prozeßcharakteristiken sowie fundamentale Systemeigenschaften und Ressourcen des Menschen. Jene Grundmechanismen schaffen erst die Voraussetzungen für die vielfältigen psychischen Funktionen wie Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Anwendung von Informationen sowie für ein ganzheitliches psychisches Systemgeschehen. Sie stellen gewissermaßen Konstanten des psychischen Systems dar. Auf der Basis dieser Mechanismen entstehen auf einer neuen Funktions- bzw. Beschreibungsebene höhere psychische Fähigkeiten/Leistungen wie Kognition, Lernen, Gedächtnis, Sprache und Handlungsweisen.
Das psychische Betriebssystem beinhaltet und organisiert die Basismechanismen; es sorgt für die elementare, interne (teilweise unbewußte) Steuerung, regelt fundamentale Systemabläufe und ermöglicht die vielfältigen psychischen Aktivitäten und Zustände. Mit Universalgenie Goethe kann man es locker so zusammenfassen: "Wie alles sich zum Ganzen webt, eins in dem andern wirkt und lebt!" (Faust, Ausgabe Aufbau-Verlag 1990, S. 82).
Integrierte parallel-sequentielle-interaktive Verarbeitung (IPSI-Processing)
(Jetzt wird's komplex und verwickelt: Fragen Sie Ihr Gehirn, ob Sie seine intimsten Betriebsgeheimnisse wirklich lesen sollen und dürfen! :-)
In uns laufen verknüpfte parallel-sequentielle Informationsverarbeitungs- und Aktivitätsmechanismen ab. Das gemeinsame Zusammenwirken paralleler, sequentieller, aufwärts- und abwärtsgerichteter sowie (zwischen verschiedenen Ebenen) interaktiver Verarbeitung wird in meinem integrierten Ansatz beleuchtet. Es wird immer deutlicher, daß Menschen massiv parallel-arbeitende Systeme mit interaktiver Verarbeitung sind (in denen sich z. B. kognitive und motorische, sprachliche und nicht-sprachliche, bewußte und unbewußte Vorgänge gleichzeitig abspielen).
Aus der Verbindung von paralleler, sequentieller, aufwärts- und abwärtsgerichteter sowie interaktiver Verarbeitung entsteht die erstmals von mir beschriebene "Integrierte parallel-sequentielle-interaktive Verarbeitung" (IPSI-Processing). Ich habe keine Zweifel, daß im Kopf eines Menschen alles tatsächlich "integrativ-parallel-sequentiell-interaktiv" zusammenspielt; hier herrscht multiple Verknüpfung und Verarbeitung. (Das läuft in Kopf plus Körper noch viel komplizierter ab, als ich es hier beschreiben konnte, da sind stets mehrere fleissige, umfassende neuronale Netzwerke aktiv.)
Emotionen, Motive sowie äußere Einflüsse können auf die Basismechanismen fördernd oder störend einwirken. Emotionale und motivationale Zustände wiederum beruhen - zumindest teilweise - auf den diskutierten Mechanismen und entsprechenden Basisprozessen.
Die Basismechanismen werden von unseren Hirnen realisiert, sie sind in der hier gewählten Beschreibung letztlich Abstraktionen des verknüpften Geschehens von Milliarden Gehirnzellen. Vermutlich werden weitere Fortschritte der Neurowissenschaften auch die anatomisch-physiologischen Bedingungen und Substrate der postulierten Mechanismen aufzeigen.
"Um das Bewusstsein zu ergründen, müssen Sie letztlich Neuronen in Aktion untersuchen. Sie sind die Atome des Bewusstseins" (Koch 2013 )
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Der Quantenflossler
Und nun zur Entspannung eine Episode mit meinem Gehirn. Als ich mich wieder mal ein, zwei Stunden mit Quantenphysik befasst habe, wirft mir mein Gehirn aus dem Nichts einen Quantenflossler hin. Ich denke, was ist das denn? Staune. Nee, das Urvieh heisst doch Quastenflossler. Ich schüttle den Kopf und frage (mein Gehirn?): Was soll das? Spielst du Spielchen mit mir? Willst du mich testen? Hast du Langeweile oder wars einfach ein spontaner Quanteneffekt?..?..? Keine Antwort. Werds wohl nie erfahren... Dann hör ich meine Denkstimme sagen: Freudscher Verquantler, sowas gibts auch! (Lautes partnerschaftliches Lachen von allen Beteiligten.)
Schach und Quantenphysik / Fehlen eines griffigen Quantenkonzepts
Zum Fehlen einer umfassenden, griffigen, allgemein akzeptierten Vorstellung von Quanten
Schach, Schachfiguren, Schachzüge und Schachgedanken als Analogien und Metaphern für Quanten und Quantenprozesse
Quanten spielen mit ihrer Identität, besser gesagt, sie halten
Beobachter zum Narren, ihre fragwürdigen Existenzen stellen immer
wieder neue Rätsel auf. Ihr Entdecker Max Planck bezeichnete deren
theoretische Einführung um 1900 als "Akt der Verzweiflung".
Welle-Teilchen-Dualismus und Quantenmechanik
Schon Jahrhunderte vorher hatte das Wesen des Licht den Physikern
viele Verständnisprobleme bereitet. Prof. Feynman fasst zusammen
(1993, S. 158): "Beginnen wir mit der Geschichte des Lichts. Zunächst
nahm man an, es verhalte sich ähnlich wie ein Schauer von Teilchen,
von Korpuskeln, etwa wie Regen oder wie Kugeln, die aus einem Gewehr
abgefeuert werden. Weitere Forschungen ergaben, daß diese Annahme
nicht zutraf, daß sich das Licht vielmehr wie Wellen verhielt,
beispielsweise wie Wasserwellen. Die Forschung des 20. Jahrhunderts
wiederum gewann den Eindruck, daß sich Licht in vielerlei Hinsicht
doch eher wie Teilchen verhielte. Ja, im Photoeffekt konnte man diese
Teilchen, die Photonen, wie sie heute genannt werden, sogar zählen.
Auch das Verhalten der Elektronen glich, als man sie entdeckte, exakt
dem von Teilchen oder Kugeln. Weitere Forschungen jedoch, zum
Beispiel die Experimente über die Beugung von Elektronen, zeigten,
daß sie sich wie Wellen verhielten. Was Wunder, daß mit der Zeit die
Verwirrung wuchs: Hatte man es nun mit Wellen oder mit Teilchen, mit
Teilchen oder mit Wellen zu tun? Für die eine Annahme sprach soviel
wie für die andere...Heute kennen wir das Verhalten von Elektronen
und Licht, wissen aber nach wie vor nicht recht, wie wir es nun
bezeichnen sollen. Sagen wir, sie verhalten sich wie Teilchen,
erwecken wir einen falschen Eindruck; ebenso, wenn wir ihr Verhalten
mit dem von Wellen vergleichen."
Lassen wir Doppelnatur des Lichts und der (sub-)atomaren Welt durch
kompetente Kenner der Materie kurz vorstellen.
William Bragg (Physik-Nobelpreisträger 1915) "brachte das Dilemma der
Physiker auf den Punkt, als er verzweifelt ausrief, daß er montags,
mittwochs und freitags die Korpuskulartheorie des Lichts lehre,
dienstags, donnerstags und samstags jedoch die Wellentheorie" (zit.
nach Hey und Walters 1990, S. 51).
De Broglie schlug in seiner Dissertation (1924) das
Verknüpfungskonzept "Materiewellen" vor, diese sind jedoch nur im
Quantenreich erkennbar und deshalb in der Alltagswelt leider nicht
als konkrete Verständnishilfe geeignet. (Guter Überblick zu
Materiewellen in Greene 2000, S. 129.)
Weinberg erklärt: "Nach der Quantenmechanik sind Wellen und Teilchen
nur zwei Aspekte einer und derselben zugrunde liegenden Wirklichkeit.
Das mit einer Welle verbundene Teilchen ist deren Quant" (1993, S.
171).
Licht und andere elektromagnetische Wellen sowie Materie sind beides,
Wellen und Teilchen, zugleich. Je nachdem in welchem Kontext man sie
untersucht, zeigt die Materie Wellen- oder Teilcheneigenschaften.
Feynman, für flotte Formulierungen bekannt, meinte sarkastisch (1993,
S. 159): "Immerhin können wir wenigstens eine Vereinfachung
vornehmen: Elektronen verhalten sich in gewisser Hinsicht genauso wie
Photonen; sie sind beide verrückt, aber beide in exakt derselben
Weise."
Man erkannte schließlich, dass diese Doppelnatur nicht nur Licht und
Elektronen kennzeichnete. Auch andere Elementar"teilchen" und sogar
ganze Atome verhalten sich manchmal wie Partikel und manchmal wie
Wellen.
Das Fehlen einer umfassenden, griffigen, allgemein akzeptierten
Vorstellung von Quanten
Nobelpreisträger Schrödinger beschrieb das Fehlen eines
einleuchtenden verbindenden Konzepts (1953/1991, S. 18/19): "Both the
particle picture and the wave picture have true value, and we cannot
give up either one or the other. But we do not know how to combine
them. That the two pictures are connected is known in full generality
with great precision and down to amazing details. But concerning the
unification to a single, concrete, palpable picture, opinions are so
strongly divided that a great many deem it altogether impossible...-
nobody has yet succeeded."
Seither hat sich am Mangel eines Konzepts, das Teilchen- und
Wellen-Charakter gleichzeitig konkret darstellt und allgemein
verständlich abbildet, nichts geändert.
Bislang wurde probiert, die rätselhaften Erscheinungen von Quanten
u.a. mittels Regen- bzw. Wassertropfen, Wasserwellen, als Kugeln,
Gewehrkugeln, Billiardkugeln, Würfel, als Bälle beim Torwandschiessen, durch
die Metapher eines feurigen Drachens (Prof. Wheeler) und besonders
ausgefallen als betrunkene Häftlinge (Susskind 2010, S. 118) zu
verdeutlichen.
Der Physiker Gamow hat versucht, die merkwürdigen Gegebenheiten der
Quantenwelt in Romanform zu beschreiben. Er konfrontiert seinen
Helden Mr. Tomkins mit seltsamen Geschehnissen der Quantenwelt. Hier
ein Beispiel: "Einer der Spieler legte eine Kugel auf den Tisch und
versetzte ihr mit dem Queue einen Stoß. Zu seinem großen Erstaunen
sah Mr. Tompkins, wie sich die rollende Kugel 'zu verschmieren'
begann. Dies war die einzige Bezeichnung, die er für das seltsame
Verhalten der Kugel finden konnte. Indem sie über das grüne Spielfeld
rollte, verlor sie nämlich ihre scharfen Umrisse und schien mehr und
mehr zu verschwimmen. Man hatte den Eindruck, daß es nicht eine
einzige Kugel war, die da über den Tisch rollte, sondern daß es
mehrere waren, die sich gegenseitig teilweise durchdrangen. Mr.
Tompkins hätte ähnliches schon öfter erlebt, doch hatte er heute noch
keinen einzigen Tropfen Whisky zu sich genommen. Es war ihm daher
völlig unklar, wie ihm ausgerechnet jetzt etwas Derartiges passieren
konnte. 'Na schön', dachte er, 'dann wollen wir erst einmal sehen,
was geschieht, wenn dieses schleimige Etwas auf eine zweite Kugel
trifft" (zit. nach Weinberg 1993, S. 73).
Noch ein runder Vergleich. Quanten als Mini-Fussbälle beim
Torwandschiessen, "Schüsse auf das Quanten-Tor" (Wegner 1996, S.
46-50, in Bild der Wissenschaft, Nr. 3/96): "Wie Teilchen Wellen
spielen, offenbart sich am einfachsten, wenn man sie auf eine kleine
"Teilchen-Torwand" schiesst. Physiker nennen das ein
Doppelspalt-Experiment" (S. 47).
Ich will versuchen mit Schachfiguren, Schachzügen sowie mentalen
Prozessen in Gehirnen von Schachspielern Quanten und
quantenmechanische Vorgänge darzustellen und zu verstehen - und damit
evtl. für manche Menschen verstehbar zu machen. Ich habe auf dem
(quantenmechanischen) Schachbrett schon ein bisschen herumgespielt
und drauflos kombiniert, Work in progress, Mitspieler sind willkommen:
Schach und Quantenphysik (Version 2014)
> [
www.mikrowellenterror.de]
"Gott würfelt nicht" - Spielt er Schach?! - Ein Schachparadigma zur
Quantenphysik
> [
www.mikrowellenterror.de]
Wird fortgesetzt.
Literatur (wird ständig ergänzt):
Ananthaswamy, A.: Quantum shadows: The mystery of matter deepens. NewScientist, No.2898 (2013).
Briggs, J.: Fractals - The Patterns of Chaos. London: Thames & Hudson, 1992.
Brooks, M.: Where the weird things are. NewScientist, No.2796, S. 30-33 (2011).
Chase, W.G. & Simon, H.A.: The Mind's Eye in Chess. In: W.G. Chase (Ed.): Visual Information Processing. New York: Academic Press, 1973.
Cranberg, L.D. & Albert, M.L.: The Chess Mind. In: Obler, L.K. & Fein, D. (Eds.): The Exceptional Brain. New York: Guilford Press, 1988.
Davies, P.C.W & Brown, J.R.: Der Geist im Atom (1993).
Feynman, R. P.: Vom Wesen physikalischer Gesetze (1993).
Gell-Mann, M.: Das Quark und der Jaguar (1994).
Gleick, J.: Chaos - die Ordnung des Universums, 1990.
Goethe, J. W.: Faust, Ausgabe Aufbau-Verlag 1990.
Görnitz, Th.: Quanten sind anders (1999).
Greene, B.: Das elegante Universum (2000).
Hawking, St. W.: Eine kurze Geschichte der Zeit (1988).
Hawking, St. W.: Ist Alles vorherbestimmt? Sechs Essays (1996).
Heisenberg, W.: Der Teil und das Ganze (1988).
Hey, T. & Walters, P.: Quantenuniversum (1990).
Horgan, J.: An den Grenzen des Wissens (1997).
Koch, C. & Tononi, G.: A Test for Consciousness. Scientific American, June 2011, S. 26-29.
Kumar, M.: Quanten (2009).
Lasker, E. / Munzert, R.: Gesunder Menschenverstand im Schach & Relativität im Schach (1999, 2. Aufl. 2004).
Munzert, R.: Das Planen von Handlungen. Frankfurt am Main. Verlag: P. Lang, 1983.
Munzert, R.: Chess Psychology - A Kasparov Interview. British Chess Magazine, 8, 322-325. 1985.
Munzert, R.: The Grand Unification Theory - Nur ein Traum für Physiker? Diskussionspapier, vorgelegt am handlungspsychologischen Symposium in Gerolstein, 1988.
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Munzert, R.: The "SCHACH-Process-Model" of Human Chess Playing. Paper presented at the First International Symposium on the Psychology of Skilled Chess. Helsinki, June, 1990.
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www.mikrowellenterror.de]
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www.gss.ucsb.edu] .
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www.mikrowellenterror.de]
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www.mikrowellenterror.de]
Munzert, R.: Die Einheit des Menschen und die Vereinheitlichung der Psychologie: Grand Unification Perspective of Psychology. Umfangreiches unveröffentlichtes Manuskript (1987-2014).
Neuser, W. (Hrsg): Quantenphilosophie. Zahlreiche relevante Artikel aus Spektrum der Wissenschaft (1996).
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Polkinghorne, J.: Die Konsequenzen der Quantentheorie [www.theologie-naturwissenschaften.de]
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Tononi, G.: Consciousness as Integrated Information. Biological Bulletin, Vol. 215, No 6, S.216-242. December 2008.
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Vedral, V.: Living in a Quantum World. Scientific American, S. 20-25, June (2011).
Zeilinger, A.: Einsteins Schleier (2005).
Copyright Dr. Reinhard Munzert 2014
33 mal bearbeitet. Zuletzt am 25.03.2015 09:48 von Dr. Munzert.
