QDie Uantum-Theorie ist vielleicht die erfolgreichste wissenschaftliche Idee aller Zeiten. Bisher hat sich das noch nie als falsch erwiesen. Es ist erstaunlich prädiktiv, es hat die Struktur des Periodensystems, die Funktionsweise der Sonne, die Farbe des Himmels, die Natur chemischer Bindungen, die Entstehung von Galaxien und vieles mehr aufgeklärt. Die Technologien, die wir dadurch bauen konnten, reichen von Computern über Laser bis hin zu medizinischen Instrumenten.
Doch ein Jahrhundert nach ihrer Geburt bleibt etwas zutiefst rätselhaft an der Quantentheorie. Anders als ihr berühmter Vorgänger, Newtons klassische Mechanik, sagt sie uns nicht, wie sich physikalische Systeme verhalten. Stattdessen beschränkt es sich darauf, die Wahrscheinlichkeit vorherzusagen, dass ein physikalisches System uns auf die eine oder andere Weise beeinflussen wird. Wenn zum Beispiel ein Elektron von einer Seite einer Wand mit zwei Löchern abgefeuert wird, sagt uns die Quantentheorie, wo es auf der anderen Seite landen wird, und sagt hartnäckig nichts Plausibles darüber, durch welches Loch es gegangen ist. Es behandelt jedes physische System wie eine Blackbox: Wenn Sie ihm das jetzt antun, wird es später so reagieren. Was passiert dazwischen? Die Theorie sagt es uns einfach nicht.
Viele Wissenschaftler sind damit zufrieden, andere sind verwirrt. Unter den letzteren stellen einige Hypothesen auf: Sie schlagen komplizierte Geschichten über Teile der Natur vor, die uns für immer verborgen bleiben, oder mehrere Universen, die den Teil der Realität untermauern, den wir sehen. Andere finden sich damit ab, dass es in der Wissenschaft nicht darum geht, was die Dinge „wirklich sind“, sondern nur darum, was wir direkt beobachten können.
Eine andere Idee hat vor kurzem begonnen, sich durchzusetzen. Vielleicht braucht man sich über das, was hinter der Quantentheorie steckt, nichts auszudenken. Vielleicht enthüllt es uns wirklich die Tiefenstruktur der Realität, wo eine Eigenschaft nicht mehr ist als etwas, das etwas anderes beeinflusst. Vielleicht sind „Eigenschaften“ genau das: die Auswirkungen von Wechselwirkungen. Eine gute wissenschaftliche Theorie sollte sich also nicht darum drehen, wie die Dinge „sind“ oder was sie „tun“, sondern darum, wie sie sich gegenseitig beeinflussen.
Die Idee scheint radikal. Es drängt uns dazu, die Realität in Bezug auf Beziehungen statt auf Objekte, Entitäten oder Substanzen zu überdenken. Die Möglichkeit, dass dies das sein könnte, was uns die Quantenphysik über die Natur sagt, wurde erstmals vor einem Vierteljahrhundert vermutet. Eine Zeit lang blieb es weitgehend unbemerkt, dann griffen mehrere große Philosophen es auf und begannen, es zu diskutieren. Heutzutage wächst das Interesse an der Idee, die als relationale Interpretation der Quantenmechanik bezeichnet wird, stetig. Es ist eine mögliche Lösung für das Rätsel der Quantentheorie: Was Quantenphänomene sind, ist ein Beweis dafür, dass alle Eigenschaften relational sind.
Es gibt eine auffallend ähnliche Definition der Existenz an der Wurzel der westlichen philosophischen Tradition. Platons Der Sophist enthält den folgenden Satz: „Alles, was irgendeine Macht besitzt, einen anderen zu beeinflussen oder von einem anderen beeinflusst zu werden, und sei es auch nur für einen einzigen Moment, sei die Ursache noch so unbedeutend und die Wirkung noch so gering, hat wirkliche Existenz; und ich behaupte, dass die Definition von Sein einfach Handeln ist. [δύναμιςδύναμις]“ Und in der östlichen Tradition sagt uns der zentrale Begriff der „Leere“ (śūnyatā) des buddhistischen Philosophen Nāgārjuna, dass nichts eine unabhängige Existenz hat: alles, was existiert, existiert dank, als Funktion von oder gemäß der Perspektive von etwas anderem .
Vielleicht ist dies also doch keine so radikale Idee. Wir alle wissen, dass eine chemische Substanz durch ihre Reaktion definiert wird, eine biologische Spezies durch die Nische, die sie in der Biosphäre einnimmt, und was uns als Menschen ausmacht, sind unsere Beziehungen. Denken Sie an ein einfaches Objekt wie eine blaue Teetasse. Dass sie blau ist, ist nicht nur eine Eigenschaft der Tasse: Farben entstehen in unserem Gehirn durch die Struktur der Rezeptoren in der Netzhaut unserer Augen und als Folge der Wechselwirkungen zwischen Tageslicht und der Oberfläche der Tasse. Dass er „eine Teetasse“ ist, bezieht sich auf seine potenzielle Funktion als Trinkgefäß: Für einen Außerirdischen, der nichts über das Trinken von Tee weiß, ist die bloße Vorstellung einer Teetasse bedeutungslos. Darüber hinaus hängt seine Stabilität als Objekt von der Zeitskala ab, in der wir es betrachten: Betrachten Sie es länger, und es ist nur eine flüchtige Ansammlung von Atomen. Und sind diese Atome selbst unabhängige Elemente der Realität? Nein, das sind sie nicht, wie die Quantentheorie zeigt: Sie werden durch ihre physikalischen Wechselwirkungen mit dem Rest der Welt definiert.
Die Quantenphysik kann also nur die Erkenntnis sein, dass sich diese allgegenwärtige Beziehungsstruktur der Realität bis hinunter zur elementaren physikalischen Ebene fortsetzt. Realität ist keine Ansammlung von Dingen, sie ist ein Netzwerk von Prozessen.
Wenn das richtig ist, denke ich, dass es mit einer Lektion kommt. Wir verstehen die Realität besser, wenn wir sie im Sinne von Interaktionen und nicht von Individuen betrachten. Wir als Individuen existieren durch die Interaktionen, an denen wir beteiligt sind. Deshalb sind die Gewinner in der klassischen Spieltheorie auf lange Sicht diejenigen, die zusammenarbeiten. Zu oft messen wir den Erfolg törichterweise am Vermögen eines einzelnen Schauspielers. Das ist sowohl kurzsichtig als auch irrational. Es missversteht die wahre Natur der Realität und ist letztendlich selbstzerstörerisch. Ich glaube zum Beispiel, dass wir diesen Fehler in der internationalen Politik ständig machen. Einzelne Länder oder Ländergruppen über das Gemeinwohl zu stellen, ist ein katastrophaler Fehler. Es führt zur Verwüstung des Krieges und hindert uns daran, die wahren Herausforderungen anzugehen, denen die gesamte Menschheit – ein Knoten im Netzwerk der Natur – als Ganzes gegenübersteht.
Carlo Rovelli ist Physikprofessor und Autor von Helgoland: Making Sense of the Quantum Revolution. Um den Guardian und den Observer zu unterstützen, kaufen Sie ein Exemplar bei guardianbookshop.com. Es können Versandkosten anfallen.
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