Zusammenfassung
Formeln für die Wahrscheinlichkeit messen Ungewissheit und Entropie, quantifizieren Unwissen und Information, verringern den Drang nach kühnen Vermutungen, prägen das, was wir für wirklich halten. Könnte es sein, dass intelligente Entscheidungsfindung sich auf die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten zurückführen lässt, auf Wetten? Das Rätsel der Wahrscheinlichkeit verwirrt Naturwissenschaftler, Philosophen und Romanschreiber, seit Menschen sich vor eine Wahl gestellt sehen – über die Existenz von Alternativen nachdenken. Bei einer vernünftigen Wahl kommt es, so meint man, darauf an, dass man, bevor man die Entscheidung trifft, Folgen dieser Entscheidung vorhersagt, indem man ihre Wahrscheinlichkeiten bestimmt.
Heute steckt die Physik in einer Krise. Die physikalische Theorie ist unglaublich erfolgreich; sie produziert am laufenden Band neue Probleme, und sie löst Probleme, die alten so gut wie die neuen. Und ein Teil dieser Krise – nämlich die nahezu permanente Revolution ihrer fundamentalen Theorien – ist meiner Ansicht nach der Normalzustand einer reifen Wissenschaft. Doch gibt es auch einen anderen Aspekt der gegenwärtigen Krise: Wir haben es auch mit einer Krise des Verstehens zu tun. Diese Krise des Verstehens ist ungefähr so alt wie die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik.
Karl Popper, 1982 1
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
Popper, K. (1982). 1.
- 2.
Max Tegmark, der für Scientific American schreibt, unterscheidet vier Arten paralleler Universen: 1. ein unendliches Universum, in dem alle Ereignisse wiederholt außerhalb unseres kosmischen Horizonts passieren. 2. die Blasen-Universen der sich unaufhörlich aufblasenden „Landschaft“ der Stringtheorie 3. das Viele-Welten-Modell nach Everett; 4. platonische mathematische Strukturen, die nicht zwischen dem Physikalischen und dem Abstrakten unterscheiden und allen möglichen Welten Form geben. Tegmark, M. (2003).
- 3.
Miller, W. M. und Greenberg, M. H. (1983). 39.
- 4.
Ibid. 5.
- 5.
- 6.
Pullman sagt, er sei angeregt worden, über Mehrfachwelten zu schreiben, als er einen Vortrag über die Viele-Welten-Interpretation hörte, den der Physiker David Deutsch von der Universität Oxford hielt.
- 7.
Popper, K. (1982). 90.
- 8.
Ibid. 42.
- 9.
Ibid. dt. Ausgabe Fn.2 S. 215.
- 10.
Ibid. 89. dt: S. 103.
- 11.
Ibid. 94.
- 12.
DeWitt, B. und Graham, N. Hg. (1973). 94–100; Everett hatte bei diesem schwierigen Problem natürlich nicht das letzte Wort, und Poppers Sorge bleibt real, denn wir sehen keine großen Dinge, die sich in der Zeit rückwärts bewegen, obwohl das in Anbetracht der Umkehrbarkeit der Schrödinger-Gleichung nicht undenkbar ist.
- 13.
Mesoskopische Überlagerungen wurden im Experiment in Doppelspaltinterferenzen von Fullerenen beobachtet. Überlagerungen von Quantenobjekten wurden in Experimenten mit Hilfe von Josephson Junktionen, Atom-Interferometrie, Ionenfallen, Mikrowellen-Kavitäten nachgewiesen. See Zurek, W. H. (2002). 6.
- 14.
Saunders, S., “Many Worlds: An Introduction,” in Saunders, S, Barrett, J., Kent, A., und Wallace, D. Hg. (2010).
- 15.
Bell, J. S. (1987). 171.
- 16.
Wegen der Überlagerungseigenschaft meint man, dass ein Quantencomputer Information exponentiell schneller verarbeiten kann als seine klassische Entsprechung. Klassische Transistoren sind beschränkt auf die Werte 0 oder 1. Ein q-bit kann eine Überlagerung von Werten 0 und 1 halten$?$! Wenn die Prozessoren in Reihen von verschränkten q-bits angeordnet sind, arbeiten die Prozessoren exponentiell schneller als nicht-quanten Prozessoren. Der Trick besteht darin, der Überlagerung die Antwort zu entziehen ohne die Antwort zu zerstören.
- 17.
Zeh, H. D. (1970).
- 18.
Camilleri, K. (2008).
- 19.
- 20.
- 21.
Camilleri, K. (2008). Der Term „Dekohärenz“ wurde Ende der 1980er Jahre geprägt.
- 22.
Zurek, W. H. (1981). Zurek fügt hinzu, „die zentrale Idee sei gewesen, Bohrs Einsicht (wonach eine Messung den Quantenzustand ändert) mit Everetts Überzeugung zu vereinbaren, dass alles (einschließlich der Übertragung von Information, wie sie in Messungen abläuft, mit Hilfe der Quantentheorie modelliert werden kann.“ Zurek, W. H., persönliche Mitteilung, Juni 2009.
- 23.
Man kann sie auch „Zeigerbasis“ nennen, da die Nadel oder der Zeiger eines Messgeräts nur auf eine Zahl der Anzeige zur Zeit deutet, nicht auf eine Überlagerung von Ziffern. Siehe Kap. 12 das ebenfalls das bevorzugte Bezugssystem und Dekohärenz behandelt.
- 24.
Zurek hatte zuvor zwei Arbeiten veröffentlicht, die den Grundgedanken der Dekohärenz als einen Informationsverlust darstellt, wenn eine Überlagerung zerfällt und sich mit der Umgebung verschränkt. Siehe Zurek, W. H. (1981).
- 25.
Zurek, W. H. (2003); Zurek, W. H. (2005). In ihrer Analyse von Zureks Herleitung weisen Arthur Fine und Maximilian Schlosshauer darauf hin, dass das Problem der Voraussetzung von Wahrscheinlichkeiten bei Herleitungen von Borns Regel auf eine grundlegende Aussage über jede Wahrscheinlichkeitstheorie zurückgeführt werden kann: Wir können Wahrscheinlichkeiten nicht aus einer Theorie herleiten, die nicht schon einige wahrscheinlichkeitstheoretische Begriffe enthält; in einem bestimmten Stadium müssen wir „Wahrscheinlichkeit hineinstecken, wenn Wahrscheinlichkeit herauskommen soll“. Sie loben Zurek dafür, dass er unser Verständnis für dieses Problem mit einem „Quantensprung“ gefördert hat. Schlosshauer, M. und A. Fine (2005).
- 26.
Zurek, W. H. Interview mit dem Verfasser, 2006; persönliche Mitteilung, 2009.
- 27.
Zurek, W. H. (2007).
- 28.
Zeh an Wheeler, 30.10.80.
- 29.
- 30.
Nach Kristian Camilleri reflektiert Zehs Interpretation der Dekohärenz die Philosophie des Neu-Kantianers Hans Vaihinger, der behauptet, „dass wir die grundlegende Wirklichkeit der Welt nicht kennen können, wir uns aber verhalten ,als ob‘ die Konstruktionen der Physik wie Elektronen, Protonen und elektromagnetische Wellen existieren, und in diesem Maße stellen solche ,heuristische Fiktionen‘ unsere Wirklichkeit dar. Auf diese Weise behauptete Zeh, kann die universelle Wellenfunktion als eine ,heuristische Fiktion‘ gesehen werden kann, aber sie ist nicht weniger ,real‘ als solche Größen, die andere physikalische Theorien fordern (etwa Quarks), deren Existenz routinemäßig für garantiert gehalten wird.“ Camilleri, K. (2008).
- 31.
Oft wird gefragt: Wie kann ein Universum dekohärieren, wenn es keine Umgebung hat? Es gibt mehrere Antworten, darunter die, dass nur lokal Teile dekohärieren und nicht das Universum insgesamt dekohäriert. Es ist auch möglich, dass die Umgebung eines dekohärierenden Universums das Multiversum ist, und das dekohäriert nach Definition niemals völlig.
- 32.
Hartle, persönliche Mitteilung, Juli 2009.
- 33.
Stein, H. (1984).
- 34.
Geroch, R. (1984).
- 35.
Hellman, G. (2009). 221.
- 36.
Wie im nächsten Kapitel ausgeführt wird, haben mehrere Philosophen Pseudo-Everett-Theorien aufgestellt, die behaupten, dass es nicht der physikalische Beobachter ist, der sich aufspaltet, wenn sich universen verzweigen, sondern nur das menschliche Bewusstsein, das sich in viele „minds“ aufspaltet, die vom „mind“, „Geist“ bestimmt werden. Darin spiegelt sich der religiöse Idealismus von Katharine Kennedy Everetts Gedicht „Unified Field“.
- 37.
Healey, R. A. (1984).
- 38.
Zurek, W. H. (Hg.) (1990). vii–ix.
- 39.
Ganz kurz gesagt misst der algorithmischer Informationsgehalt(AIC) die Entropie (Information) einer Nachricht. Ein Vortragender bemerkte in Everetts Korrelationsgleichungen eine Form von AIC.
- 40.
Zurek, W. H. Hg. (1990). 425–458. Gell-Man, Physiker am Cal-Tech erhielt 1969 den Nobelpreis für seine Arbeit als Teilchenphysiker. Hartle von der Universität von California in Santa Barbara machte gemeinsam mit Stephen Hawking und anderen viele Beträge zu Kosmologie und Quantengravitation.
- 41.
Hartle, J. B. (1968). Hartles Herleitung der Wahrscheinlichkeit aus dem Quantenformalismus war ähnlich zu Grahams Methode der Herleitung von Wahrscheinlichkeit im System von Everett, obwohl sie unabhängig voneinander zu ihren Ergebnissen kamen. Hartles Herleitung hat sich jedoch als robuster und einflussreicher erwiesen.
- 42.
Zurek, W. H. Hg. (1990). 440.
- 43.
Hartle, persönliche Mitteilung, 2009; Hartle sagt, der Ansatz der konsistenten Historien (der auch auf Arbeit von Robert Griffiths und Roland Omnes zurückgeht) sei kein Widerspruch zu Bohr: „Die Kopenhagener Quantenmechanik ist keine Alternative zu dekohärenten Historien, sondern vielmehr in ihr als eine Näherung enthalten, die sich für idealisierte Messsituationen eignet.“ Hartle, J. B. (2008). 17. Wie in Kap. 15 gesagt, meinte Everett, sein Modell „verallgemeinere“ Bohr, was bedeutete, dass sie Bohrs sich selbst begrenzende Erklärung ersetzte, indem sie das Universum als Ganzes sah.
- 44.
Halliwell, J. (1991). 76.
Bibliographie
Camilleri, K. (2009). “Constructing the Myth of the Copenhagen Interpretation,” Perspectives on Science. 17(1): 26–57.
Geroch, R. (1984). “The Everett Interpretation,” Nous. 18: 617–633.
Healey, R. A. (1984). “How Many Worlds?” Nous. 18: 591–616.
Wheeler, J. A. (1956). “A Septet of Sibyls,” American Scientist. 44(4): 360–377.
Bell, J. S. (1987). Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics. Cambridge University Press, 2004.
DeWitt, B. und Graham, N. Hrsg. (1973). The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. Princeton University Press.
Miller, W. M. und Greenberg, M. H. (1983). Beyond Armageddon. Donald J. Fine.
Pohl, F. (1986). The Coming of the Quantum Cats. Bantam Spectra.
Popper, K. (1982). Quantum Theory and the Schism in Physics. Routledge, 1992 [Gesammelte Werke: Band 9: Die Quantentheorie und das Schisma der Physik. Mohr Siebeck, 2001].
Saunders, S., Barrett, J., Kent, A., und Wallace, D. Hrsg. (2010) Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Oxford University Press.
Zurek, W. H. (Hrsg.) (1990). Complexity, Entropy and the Physics of Information. Addison-Wesley.
Camilleri, K. (2008). “A History of Entanglement: Decoherence and the Interpretation Problem, Studies in History and Philosophy of Modern Physics,” vorgetragen bei der zweiten internationalen “History of Quantum Physics” Konferenz in Utrecht, 17. Juli 2008.
Freire, O. (2009). “Quantum Dissidents: Research on the Foundations of Quantum Theory Circa 1970,” unveröffentlichter Entwurf.
Hartle, J. B. (2008). “The Quasiclassical Realms of this Quantum Universe,” in Saunders, S., Barrett, J., Kent, A., und Wallace, D. Hrsg. (2010).
Hellman, G. (2009). “Interpretations of Probability in Quantum Mechanics…” in Myrvold, W. C., Christian, J. (2009).
Zeh, H. D. (2009). “Quantum Discreteness is an Illusion,” ArXiv Vordruck quant-ph/0809.2904.
Zurek, W. H. (2002). “Decoherence and the Transition from Quantum to Classical – Revisited.” Los Alamos Science. Nr. 27.
Zurek, W. H. (2007). “Relative States and the Environment: Einselection, Envariance, Quantum Darwinism, and the Existential Interpretation,” arXiv:0707.2832v1.
Zeh an Wheeler, 10/30/80, John Wheeler Schriften, Reihe II, Box Wo-Ze, American Physical Society, zitiert in Camilleri (2008).
Interview mit Zeh aufgenommen von Fabio Freitas 25.7.2008. AIP.
Wigner, E. (1981). “Interpretation of Quantum Mechanics,” in Wheeler, J. A. und Zurek, W. H. (1983).
Schlosshauer, M. und A. Fine (2005). “On Zurek’s Derivation of the Born rule,” Foundations of Physics. 35(2): 197–213.
Zurek, W. H. (2003). “Environment-assisted Invariance, Entanglement, and Probabilities on Quantum Physics,” Physics Review. Letters 90: 120404.
Zeh, H. D. (1970). “On the Interpretation of Measurement in Quantum Theory,” Foundations of Physics. 1: 69–76.
Zeh, H. D. (2000). “The Problem of Conscious Observation in Quantum Mechanical Description,” Foundations of Physics Letters. 13(3): 221–233.
Stein, H. (1984). “The Everett Interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or None?” Nous. 18: 635–652.
Hartle, J. B. (1968). “Quantum Mechanics of Individual Systems,” American Journal of Physics. 36(8): 704–712.
Halliwell, J. (1991). “Quantum Cosmology and the Creation of the Universe,” Scientific American. 76: Dez. 1991.
Zeh, H. D. (2008). “Feynman’s Quantum Theory,” http://arxiv.org/abs/0804.3348.
Tegmark, M. (2003). “Parallel Universes.” Scientific American. 28(5): 40–51.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
Copyright information
© 2012 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Byrne, P. (2012). Everett modern. In: Viele Welten. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-25180-1_32
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-25180-1_32
Published:
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-642-25179-5
Online ISBN: 978-3-642-25180-1
eBook Packages: Humanities, Social Science (German Language)