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Wenn Physiker und Philosophen erkennen, dass sie eine edle Wahrheit teilen

Physiker und Wissenschaftsphilosophen scheinen oft in unterschiedlichen Räumen zu agieren. Robert P Falte Berichte von einem Treffen, bei dem sie sich ausnahmsweise im selben Quantenzustand befanden

Wenn aus zwei eines wird Bei einem kürzlichen Treffen in Schweden stellten Physiker und Philosophen fest, dass sie viele Gemeinsamkeiten hatten. (Mit freundlicher Genehmigung von iStock/Floriana)

„Wenn ich in der Welt aktiv werde, kommt etwas wirklich Neues zum Vorschein.“

Das klingt vielleicht nach einer tiefgründigen Bemerkung, die man von einem Praktizierenden des Zen-Buddhismus erwarten würde. Tatsächlich wurde es von geäußert Christoph Fuchs, ein Quantenphysiker, während des Eröffnungsvortrags des dritten „Phänomenologische Zugänge zur Physik“ Treffen im Juni in Linköping, Schweden. Fuchs, der an der University of Massachusetts Boston arbeitet, sagte, die Aussage sei die „edle Wahrheit“, die nötig sei, um die Quantenmechanik zu verstehen.

Fuchs ist der Hauptverfechter einer Interpretation der Quantenmechanik, bekannt als „QBismus“. Der 2010 von Fuchs geprägte Begriff war ursprünglich die Abkürzung für „Quanten-Bayesianismus“, hat diesen Zusammenhang jedoch inzwischen verloren und ist heute eigenständiger Begriff. Laut QBism quantifizieren experimentelle Messungen von Quantenphänomenen keine Merkmale einer unabhängig existierenden natürlichen Struktur. Stattdessen handelt es sich um Handlungen, die bei der Person oder den Personen, die die Messung durchführen, Erfahrungen hervorrufen.

Für Leute wie Fuchs geht es bei der Quantenmechanik also nicht um die Messung einer bereits existierenden Welt – das ist der Teil der „edlen Wahrheit“ –, sondern um einen theoretischen Leitfaden zur Vorhersage dessen, was wir in zukünftigen Ereignissen erleben werden.

Es war, als wäre die Tür zwischen Physikern und Philosophen, die vielleicht ein Jahrhundert lang verschlossen war, plötzlich zusammengebrochen und wir befanden uns im selben Raum.

Indem QBism die Erfahrung in den Mittelpunkt der Laborarbeit stellt, hat es die Aufmerksamkeit einer Gruppe von Philosophen auf sich gezogen, die als „Phänomenologen“ bekannt sind und die unterschiedlichen Arten untersuchen, wie Erfahrungen alles entstehen lassen, was Menschen über die Welt wissen und wissen können. Die Linköping-Konferenz brachte diese physikversierten Phänomenologen wie mich mit philosophisch sensiblen Physikern zusammen, in ungefähr gleicher Anzahl. Es war, als wäre die Tür zwischen Physikern und Philosophen, die vielleicht ein Jahrhundert lang verschlossen war, plötzlich zusammengebrochen und wir befanden uns benommen und erstaunt im selben Raum, wobei die beiden Gruppen manchmal etwas unbeholfen miteinander sprachen.

Hintergrundgeschichte

Fast ein Jahrhundert lang war der mathematische Formalismus der Quantenmechanik klar und schlüssig, doch seine Bedeutung blieb unklar. Beim Versuch herauszufinden, was die Quantenmechanik über die Welt sagt, deuten einige Interpretationen darauf hin, dass die Quantentheorie die Welt nicht vollständig beschreibt, sondern lediglich ein Werkzeug ist, um Vorhersagen über sie zu treffen. Das sind „erkenntnistheoretische“ Interpretationen.

Andere Interpretationen der Quantenmechanik sind jedoch „ontologischer Natur“. Sie überlegen, was passiert, wenn wir mehr über die Quantenwelt herausfinden (wenn wir Variablen finden, die noch „versteckt“ sind) oder wenn wir akzeptieren, dass einige ihrer Strukturen (wie die Wellenfunktion) nicht die sind, mit denen wir vertraut sind . Wenn das geschieht, werden wir sehen, dass sein Fundament oder seine „Ontologie“ mehr oder weniger unserem ähnelt.

QBismus ist anders. Es ist agnostisch darüber, ob es eine Welt gibt, die unabhängig vom menschlichen Denken strukturiert ist. Es wird nicht davon ausgegangen, dass wir bereits bestehende Strukturen messen, es wird aber auch nicht behauptet, dass der Quantenformalismus nur ein Werkzeug sei. Jede Messung ist ein neues Ereignis, das uns dabei hilft, genauere Regeln für das zu formulieren, was wir bei zukünftigen Ereignissen erleben werden. Diese Regeln sind nicht subjektiv, denn sie werden von anderen Physikern offen diskutiert, verglichen und bewertet.

QBism sieht daher Physiker als permanent mit der Welt verbunden, die sie untersuchen, anstatt irgendwie „hinter“ zu stehen. Für sie ist die Physik eine ergebnisoffene Erkundung, die durch die Generierung immer neuer Laborerfahrungen voranschreitet, die zu immer erfolgreicheren, aber revidierbaren Erwartungen an das führen, was in der Zukunft passieren wird.

Phänomenologen wie ich finden das offensichtlich. Für uns bedeutet QBismus einfach die Aussage, dass Physiker ihre Vorstellungen von der Welt auf die gleiche Weise bilden wie der Rest von uns: durch Erfahrung. Der Mensch ist vorab mit der Welt verbunden und Erfahrung steht an erster Stelle. Als Laura de la Tremblaye – ein Philosoph der Universität Genf – sagte auf dem Linköping-Treffen: „QBismus ist eine phänomenologische Lesart von QM.“

Überlappende Gedanken

Diese bemerkenswerten Überschneidungen zwischen QBismus und Phänomenologie gaben den Physikern auf der Konferenz das Gefühl, sie müssten sich mit der Phänomenologie befassen – und die Phänomenologen mit der Physik. Fuchs selbst erzählte, wie er einmal 75 Meilen durch den Bostoner Verkehr gefahren sei, um 1600 Dollar für einen kompletten Satz der Arbeiten zu zahlen William James, der amerikanische Philosoph und Proto-Phänomenologe des 19. Jahrhunderts. In der Zwischenzeit, Delicia Kamins – ein Philosophiestudent an der Stony Brook University, der auch in Linköping sprach – letztes Jahr verwendet ihr Fulbright-Stipendium um die Quantenmechanik an der Universität Bonn zu vertiefen.

Für Phänomenologen ist Erfahrung immer „absichtlich“ – also auf etwas gerichtet – und diese Absichten können erfüllt oder unerfüllt sein. Phänomenologen stellen Fragen wie: Was für eine Erfahrung ist Laborerfahrung? Wie unterscheidet sich die Laborerfahrung – in der Physiker darin geschult werden, Instrumente und Messungen auf eine bestimmte Art und Weise zu sehen – beispielsweise von emotionalen, sozialen oder physischen Erfahrungen? Und wie ermöglichen uns Laborerfahrungen die Formulierung von Regeln, die zukünftige Laborerfahrungen vorwegnehmen?

Eine weitere Überschneidung zwischen QBismus und Phänomenologie betrifft die Natur von Experimenten.

Eine weitere Überschneidung zwischen QBismus und Phänomenologie betrifft die Natur von Experimenten. Sie beamen Physiker nicht auf magische Weise in eine besondere, grundlegendere Welt. Stattdessen sind Experimente, wie ich seit langem argumentiere, Aufführungen. Es sind Ereignisse, die wir konzipieren, arrangieren, produzieren, in Gang setzen und miterleben, aber wir können sie uns doch nicht alles zeigen lassen, was wir wollen. Das bedeutet nicht, dass es „da draußen“ eine tiefere Realität gibt – genauso wie es bei Shakespeare kein „tief“ gibt Weiler” davon alle anderen Weiler Die von uns produzierten Produkte sind Imitationen. In der Physik wie im Drama liegt die Wahrheit in der Leistung.

Der kritische Punkt

In der letzten Sitzung der Juni-Konferenz stellte sich die Frage, ob QBismus eine „Interpretation“ der Quantenmechanik – also eine neue Perspektive darauf – oder einfach eine „Rekonstruktion“, ein Zusammensetzen mit neuen Teilen, ist. Dies führte zu einer hitzigen, aufschlussreichen und produktiven (wenn auch gelegentlich technischen) Diskussion unter den anwesenden Philosophen und Physikern darüber, was diese Begriffe bedeuten. Ich habe immer davon geträumt, dass es zu einer solchen Debatte kommen würde. Ich hätte einfach nicht gedacht, dass das in meinem Leben passieren würde.

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