Das Jüngste Gericht: Die Wissenschaft der Scheibenwelt 4 (German Edition)

Science Fiction und Populärwissenschaft, schrieb: »Der aufregendste Satz, den man in der Wissenschaft zu hören bekommt und der neue Entdeckungen ankündigt, lautet nicht ›Heureka!‹, sondern ›Das ist komisch …‹.« Gesetzestreue Planeten und Kometen sind banal, außerstande, unsere Aufmerksamkeit zu fesseln. Ebenso finden wir die gesetzestreue Masse der Menschheit im Grunde langweilig; also handeln unsere Geschichten von Hexen und Tunichtguten. Unter dem Personal der Scheibenwelt ziehen Oma Wetterwachs und der Kehrer und Geschichtsmönch Lu-Tze unsere Aufmerksamkeit an. Es sind die Ausnahmen vom Gesetz, die den Nutzen des Gesetzes bilden.
    Sind Gesetze wie das Gravitationsgesetz einzigartige, besondere Aussagen, die in gewissem Sinn universell wahr sind? Kämen Außerirdische auf eine Theorie wie Gravitation? Oder ist es spezifisch menschlich, wenn fallende Äpfel unsere Gedankengänge auf Mondumlaufbahnen und Sonnensysteme lenken? Gibt es vielleicht eine ganz andere Art und Weise, Sonnensysteme zu beschreiben?
    Als Thomson mit Kathodenstrahlröhren zu spielen begann, hatte er auch keine Ahnung, dass er ein Elektronenbündel separierte, Atome aufbrach. Hätten wir mit einem anderen Teilchen angefangen und danach einen Zoo von weiteren Teilchen gefunden, hätten wir dann denselben Zoo beschrieben? Oder wären wir auf einen unterschiedlichen Zoo gekommen, der trotzdem die »wirkliche Welt« ebenso akkurat wie der von uns gefundene beschreibt?
    Im Großen und Ganzen glauben die Physiker, dass dem nicht so wäre. Sie glauben, dass es diese Teilchen da draußen wirklich gibt und dass jede wissenschaftliche Bemühung denselben Zoo fände. Aber der Zoo, den man findet, hängt von dem wissenschaftlichen Modell ab, an dem man sich bei der Suche orientiert. Vor zehn Jahren hatte man einen anderen Zoo, und in zehn Jahren …
    Um diesen Gedanken weiterzuführen, wollen wir die Entwicklung der Quantenmechanik betrachten. Das wesentliche Gesetz ist hier die Schrödingergleichung, die den Zustand eines Quantensystems als eine sich fortpflanzende Welle beschreibt. Es scheint jedoch unmöglich zu sein, diese Welle als solche experimentell aufzuspüren. Beobachtungen eines Quantensystems liefern bestimmte Ergebnisse, und sobald man eine Beobachtung gemacht hat, hat man die Welle beeinflusst. Man kann also nicht sicher sein, dass sich die nächste Beobachtung auf dieselbe Welle bezieht. Diese anscheinend inhärente Unbestimmtheit hat zu einigen zusätzlichen Aspekten bei der Interpretation der Theorie geführt: dass die Quantenwelle eine Welle von Wahrscheinlichkeiten ist, die uns sagen, welches der Zustand sein könnte und wie wahrscheinlich jede einzelne Wahlmöglichkeit ist, nicht aber, wie der Zustand ist ; dass Messungen die Welle in einen einzigen Zustand »kollabieren«, zusammenbrechen lassen, und so weiter. Inzwischen ist diese Interpretation die fast allgemein anerkannte, und Versuche, Alternativen zu finden, werden oft abgetan. Es gibt sogar ein Stück Mathematik, das Bell’sche Theorem, welches angeblich beweist, dass die Quantenmechanik nicht in ein umfassenderes deterministisches Modell eingebettet werden kann, in eines, das keine augenblickliche Kommunikation zwischen weit voneinander entfernten Wesenheiten erlaubt.
    Trotz alledem hat Pan narrans Probleme mit der Quanten-Unbestimmtheit. Woher weiß die Natur, was sie tun soll? Das ist der Gedankengang hinter Einsteins berühmter Bemerkung über eine (nicht) würfelnde Gottheit. Generationen von Physikern haben sich an das Problem gewöhnt – die Mathematik besagt, es »sei eben so« und man brauche sich wegen der Interpretationen nicht zu sorgen. Aber ganz so einfach ist es nicht, denn die Implikationen der Mathematik auszuarbeiten, erfordert etliche zusätzliche Halt gebende Annahmen. »Wie es ist«, könnte eine Folge dieser Annahmen sein, nicht der Mathematik selbst.
    Es ist merkwürdig, dass wir und Einstein als unser Sinnbild für den Zufall Würfel verwenden. Ein Würfel ist ein Kubus, und wenn er geworfen wird und abprallt, gehorcht er den deterministischen Gesetzen der Mechanik. Im Prinzip müsste man das Ergebnis vorhersagen können, sobald der Würfel die Hand verlässt. Natürlich gibt es da noch Fragen nach dem geeigneten Modell, aber zumindest für ein idealisiertes Modell müsste die Aussage wahr sein. Sie ist jedoch nicht wahr, und das liegt daran, dass die Ecken des Würfels winzige Fehler bei der Beschreibung verstärken. Das ist eine Form