Schrödingers Katze und Fingers Ameisen

Es gibt inzwischen einige berühmte Katzen, doch die berühmteste von allen ist eine, die es in Wirklichkeit gar nicht gibt, nämlich Schrödingers Katze.

Sie hat Weltberühmtheit erlangt, weil Erwin Schrödinger damit ein Phänomen der Quantenphysik anschaulich machen wollte, und zwar die Überlagerung von Zuständen. Bei Schrödingers Katze handelt es sich bloß um ein Gedankenexperiment. Würde man das Experiment real durchführen, wäre der Ärger mit Tierschützern vorprogrammiert und Erkenntnisse würde man dabei auch keine gewinnen.

Das Experiment, das man sich vorstellen soll, geht so: In einem Kasten, in den der Beobachter nicht hineinschauen kann, sitzt eine Katze neben einer Apparatur, die durch den Zerfall eines Atoms gesteuert wird. Zerfällt das Atom, wird Radioaktivität frei. Diese wird von einem Geigerzähler gemessen, woraufhin ein Hammer eine Phiole mit Gift zertrümmert, welches die Katze sofort tötet. Solange das Atom nicht zerfällt, passiert der Katze nichts. Irgendwann wird das Atom zerfallen, aber man kann den Zeitpunkt nicht genau vorhersagen, sondern nur bestimmte Wahrscheinlichkeiten dafür angeben.

Der Physiker fragt sich, ob die Katze in dem Kasten tot oder lebendig ist und gibt daraufhin die erstaunliche Antwort, dass die Katze, solange der Kasten nicht geöffnet wird, gleichzeitig tot und lebendig ist, weil sich im Kasten bei der Katze die Zustände des Tot- und Lebendigseins überlagern. Natürlich kann man zu jedem Zeitpunkt feststellen, ob die Katze noch lebt oder ob sie schon tot ist, indem man den Kasten öffnet und reinguckt. Daraus zieht der Physiker nun den doch einigermaßen verblüffenden Schluss, dass das Reingucken den entscheidenden Unterschied ausmacht. Erst in dem Moment, in dem man in den Kasten reinguckt, wird festgelegt, ob die Katze tot oder lebendig ist. Wenn man also beim Reingucken in den Kasten feststellt, dass die Katze tot ist, ist es nicht das Gift, das die Katze umgebracht hat, sondern das Reingucken. Der Physiker sagt, dass erst die Messung entscheidet, ob die Katze tot oder lebendig ist.

Wo es um die Katze geht, machen die Physiker jedoch sogleich wieder einen Rückzieher. Mit einer echten Mieze funktioniert dieses Experiment nämlich nicht, weil sie ein Objekt der Makrowelt, also unserer Lebenswelt ist. Solche Versuche funktionieren bloß in der mikroskopisch superwinzigkleinen Welt der Quanten.

In diesem Katzen-Experiment werden jedoch sowieso zwei Dinge in einen Topf geworfen und miteinander vermischt. Es gibt in dem Experiment nämlich sowohl eine Messung als auch eine Beobachtung. Die Messung wird durch den Geigerzähler vorgenommen, und da ist es ja in der Tat so, dass diese Messung die Katze vom Zustand des Lebendigseins in den Zustand des Totseins befördert. Denn sobald Radioaktivität gemessen wird, wird ja automatisch der Hammer in Bewegung gesetzt. Ob man in den Kasten reinguckt oder nicht, hat mit dieser Messung rein gar nichts zu tun. Aber was in diesem Fall die Unterscheidung von Messung und Beobachtung angeht, bleiben Erwin samt seiner Physikergilde merkwürdig schwammig.

Man kann sich schon mal fragen, weshalb die Physik zu solchen Taschenspielertricks greift, um ihren Untersuchungsgegenstand anschaulich zu machen. Denn was anderes als ein Trick ist es nicht.

Ich lasse mich trotzdem mal auf das Spiel ein und wende mich also der superwinzigkleinen Welt der Quanten zu. Die Gegenstände, die hier untersucht werden, sind so klein, dass das Auge des Physikers aus der Quantenperspektive wie das von einem Superriesengiganten wirkt. Das menschliche Auge ist im Verhältnis zum Quant größer als die Sonne im Verhältnis zur Erde. Behaupte ich mal, nachgeprüft habe ich es nicht. Wie die Sonne strahlt dieses Riesenauge Energie ab, denn damit das Auge was sehen kann, muss es schließlich hell sein. Sonst macht der Beobachter die Erfahrung, dass im Dunkeln alle Katzen grau sind.

Doch das menschliche Auge genügt dem Vorhaben nicht. Um Atome zu sehen, muss man ein Elektronenmikroskop bauen. Man muss das Auge künstlich also enorm vergrößern. Und um Quanten zu sehen, genügt sogar ein Elektronenmikrosop nicht mehr, dafür braucht es einen LHC mit einem ringförmigen Beschleunigungstunnel, der im CERN um die 27 Kilometer lang ist. Das CERN hat mit dem LHC-Betrieb einen geschätzten Jahresverbrauch von 1.200 Millionen kWh, das ist ungefähr soviel, wie 400.000 Zweier-Haushalte, also 800.000 Personen an Energie verbraten.

Machen wir also auch mal ein Gedankenexperiment und nehmen statt Schrödingers Katze Fingers Ameisen. Stellen Sie sich einfach mal einen Ameisenhaufen vor, auf dem eine Menge Ameisen rumwuseln. Diese Ameisen sind so klein, dass ein Beobachter sie mit bloßem Auge gar nicht sehen kann. Um die Ameisen sichtbar zu machen, basteln die Beobachter deshalb ein Mikroskop. Da dieses Mikroskop ein elektronisches ist, strahlt es Licht ab. Das ist nichts anderes als Wärme. Auf die Ameisen wirkt das Elektronenmikroskop stärker als die Sonneneinstrahlung auf uns. Aber selbst damit sieht man noch keine Ameisen. Deshalb baut man den LHC.

Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass die superwinzigkleinen Ameisen zu Asche verbrennen, sobald man den Hitzestrahl des Elektronenmikroskops auf sie richtet. Und wenn man sich im CERN damit vergnügt, im LHC mit unvorstellbar beschleunigten Ameisenhaufen um sich zu werfen, in der Hoffnung, dass mal zwei aufeinanderprallen, kann man sich vorstellen, dass von den Ameisen nicht viel übrig bleibt. Oder anders: das, was schließlich übrig bleibt und von den haushohen Detektoren gemessen werden kann, sind keine Ameisen.

In der superwinzigkleinen Welt der Quanten bewegen wir uns in einer Welt, die nochmal um Größenordnungen kleiner ist als die Welt der Atome. Um diese Welt überhaupt beobachten zu können, muss man also zuerst so was wie eine Atombombe drauf schmeissen. Oder am besten gleich einen explodierenden Kernreaktor mit mehreren Blöcken. Also so ein Ding wie in Fukushima. Das dürfte in etwa den Größen- und Energieverhältnissen entsprechen. Denn es ist so: je kleiner etwas ist, umso mehr Energie muss man aufwenden, um es sichtbar zu machen.

Da muss man sich schon fragen, was für Erkenntnisse man über eine Stadt gewinnen kann, die zuerst mittels einer Super-Atombombe eingeebnet wird. Was man hinterher untersuchen kann, ist die von der Bombe stammende Radioaktivität, die Asche und die Krater in der in Trümmer gelegten Stadt. Die Physiker geben nun vor, anhand der Radioaktivität, der Asche und den Kratern gültige Erkenntnisse über die Stadt und ihre Bewohner ableiten zu können. Und das glauben wir den Wissenschaftlern. Genausogut kann man auch den Zaubersprüchen eines Schamanen glauben. Das ist wenigstens nicht so teuer.

Naturwissenschaft besteht heute darin, unter höchst unnatürlichen Bedingungen höchst unnatürliche Ergebnisse zu erzwingen. Und das unter Zuhilfenahme von Taschenspielertricks.

Denn die ganze Quantenphysik ist im Grunde nichts anderes als eine semantische Taschenspielerei. Aus: Ich weiß nicht, ob die Katze tot oder lebendig ist wird – hokuspokusfidibus – ein: Ich weiß, dass die Katze entweder tot oder lebendig ist.

Bei diesem Zaubertrick wird Nicht-Wissen in Wissen umdeklariert und als Unbestimmtheit zu einer Eigenschaft der Materie gemacht. Was im Subjekt also eine Begrenzung darstellt, wird ins Objekt verlagert und erscheint als Unbestimmtheit des Objekts.

Und schon kann sich unser menschlicher Geist darin gefallen, so zu tun, als wüsste er wieder etwas mehr. Er kann sich sogar als Allwissender aufspielen, indem er alles, was er nicht weiß, als Unbestimmtheit ins zu beobachtende Objekt auslagert.

Der menschliche Geist wird auf diese, nun ja, doch etwas zweifelhafte Weise nicht nur zum Allwissenden, er wird sogar zum Schöpfer. Denn schließlich kann sich der Geist nun einreden, dass erst die Beobachtung den Zustand festlegt. Auf einmal ist es seine Beobachtung, die darüber entscheidet, ob die Katze im Kasten tot oder lebendig ist. Und was die superwinzigkleinen Teilchen angeht, kann sich der menschliche Geist einreden, dass er die Teilchen sogar erzeugt, dass erst seine Beobachtung den Teilchen überhaupt Existenz verleiht. Und das ist ja gar nicht mal so falsch, weil die Radioaktivität, die Asche und die Krater ja wirklich erst durch die Beobachtung erzeugt werden.

Die Frage ist, warum die Quantenphysik trotzdem eine wichtigere Rolle in der heutigen Welt spielt als seinerzeit Uri Geller, der ja behauptet hat, mit seinen Geisteskräften Gabeln und Löffel verbiegen zu können. Tja, Uri Geller ist damals eben rechtzeitig entlarvt worden. Aber bis heute hat sich noch niemand getraut, die Quantenphysik als Hokuspokus zu entlarven.

Die Quantenphysik schmeichelt nämlich dem allseits bekannten menschlichen Größenwahn. Alles zu wissen ist etwas, das der menschliche Geist seit jeher anstrebt. Schon lange liebäugelt dieser Geist auch damit, Gott zu spielen und die Welt als seine eigene Schöpfung auszugeben. Mit der Quantenphysik kann man die Grenze zwischen der materiellen Welt und der Welt der Vorstellungen einreißen und problemlos zwischen realen und virtuellen, also eingebildeten, Teilchen hin und hersurfen. Die Quantenphysik löst zumindest im Bereich der superwinzigkleinen Teilchen den Unterschied zwischen materieller und geistiger Welt auf. War es in den Religionen der Geist Gottes, der die Welt kreiert, so spielt die Quantenphysik mit der Möglichkeit, dass der menschliche Geist die Welt kreiert, mithin selber Gott ist. In der Quantenphysik wird alles irgendwie möglich. Und tatsächlich gibt es inzwischen eine ganze Anzahl von Physikern, die ernsthaft behaupten, dass das Universum und mithin die Welt, in der wir leben, erst durch Beobachtung entsteht.

Aber das ist noch nicht alles, weshalb die Quantenphysik so attraktiv erscheint. Der Quantenphysik verdanken wir nämlich das Rechnen in Wahrscheinlichkeiten. Ohne Quantenphysik hätten Statistiken niemals die Bedeutung erlangt, die sie heute in der Bewertung der Welt ganz selbstverständlich einnehmen. Durch das Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten werden Prozesse, die vorher als unberechenbar galten, nun doch berechenbar. Statistiken und Wahrscheinlichkeiten haben sich als neue Macht- und Kontrollinstrumente entpuppt, die sich hervorragend dafür eignen, das Leben selbst in schnöde Zahlenspiele zu verwandeln. Man kann heute keine Zeitung mehr aufschlagen, ohne dass man irgendwelchen Statistiken begegnet. Der Staat schafft Ämter, die sich mit nichts anderem befassen, als die Welt und das Verhalten der Bürger in unzählige Statistiken zu verwandeln.

Nichts eignet sich besser zur Demontage des Individuums als Statistiken und das Rechnen in Wahrscheinlichkeiten. Was den Wert des Einzelnen ausmacht, verschwindet hinter der Summe aller Individuen, deren Werte gemittelt werden und so den Durchschnittsbürger hervorbringen, der zum Prototyp hochstilisiert und an dem alles gemessen wird. Der Durchschnittsbürger wird zur Norm, an die die Einzelnen sich nach und nach anpassen. Wo das nicht von selbst geschieht, wird eben nachgeholfen. Mein Standardbeispiel ist hier der Blutdruck. 120/80 ist ein gemittelter Wert, der entsteht, wenn der erste Kandidat 40/20 und der zweite 200/140 hat. Der Wert entsteht ebenfalls, wenn ein Kandidat 121/81 und der zweite 119/79 hat. Aus diesem gemittelten Wert lässt sich nicht im Geringsten ableiten, dass er der gesündeste Wert für alle ist. Aber genau davon wird irrsinnigerweise ausgegangen.

Die Physiker sagen, die Quantenwelt handelt von Teilchen, die sich nicht voneinander unterscheiden lassen. Doch gilt: Wenn wir die Methoden der Quantenphysik auf unsere eigene Lebenswelt anwenden, werden wir als Menschen so ununterscheidbar wie die Weizenhalme auf einem Acker. Und tatsächlich lassen sich Entwicklungen in dieser Hinsicht auch ganz ohne LHC oder Elektronenmikroskop beobachten.

Die Quantenphysik ist also weniger eine Methode, um physikalische Erkenntnisse über das Verhalten von Materie zu gewinnen, sie ist vielmehr eine Methode, um die Menschen zu transformieren und sie den maschinellen Prozessen anzupassen. Eine Maschine unterscheidet sich von einem Lebewesen ja gerade dadurch, dass ihre Funktionsweise berechenbar und die einzelnen Teile austauschbar sind. Es geht nicht um mehr Wissen über die Materie, sondern um mehr Wissen über die Menschen. Wenn die Physiker Quanten sagen, meinen jene, die die Methoden der Quantenphysik praktisch anwenden, Menschen. Also: viel Spaß beim Lesen dieses Artikels, ihr Quanten.