Licht, Leben und Bewusstsein

Quantenphysik – die Physik der Beziehungen und der Möglichkeiten

Autoren: Dr. Brigitte Görnitz und Prof. Dr. Thomas Görnitz
Kategorie: Physik
Ausgabe Nr.: 49-50

In diesem Aufsatz gibt das Ehepaar Görnitz, ein Quantenphysiker und eine Tierärztin und Psychologin, einen umfassenden Überblick über die aktuelle Situation der Quantentheorie und deren Bedeutung für unser Welt- und Menschenbild. Es zeigt sich, dass die Quanteninformation über ihre Ausformungen als Materie und Energie hinaus die wirkende Kraft im Kosmos ist. Diese Quanteninformation „ist eine informative, geistige Struktur, die wir als die Grundstruktur der Wirklichkeit ansehen können“.

 

 

Licht, Leben und Bewußtsein

 

Max Planck entwickelte die Quantentheorie. Man versuchte damals zu verstehen, wie die Wechselwirkung zwischen Materie und Licht ist. Planck untersuchte die Wärmestrahlung und entdeckte: Das Licht kommt nicht als Welle, wie man es heute immer noch in der Anfängervorlesung der Physik erklärt bekommt, sondern bei sehr genauer Messung sieht man: Licht kommt in kleinen Energieportionen an. Eine Strahlung mit der Frequenz ν kommt in Portionen von h x ν an. [Anmerkung: ν wird ›ny‹ ausgesprochen]

Albert Einstein hat seinen Nobelpreis dafür bekommen, dass er deutlich machte: Wenn wir Licht wirklich verstehen wollen, dann müssen wir es als Lichtquanten, als Photonen verstehen. Dieser Begriff stammt nicht von ihm, aber Einstein hat genau die Grundlage dafür gelegt. Das Nobelpreiskomitee hat völlig zurecht Einstein dafür den Nobelpreis gegeben.

Kräfte verstehen wir heute in der Physik als Austausch von virtuellen Teilchen, beim Elektromagnetismus von virtuellen Photonen. Dass zwei elektrisch geladene Körper aufeinander eine Kraft ausüben, sieht man nicht, aber man spürt es. Wenn man allerdings eine Ladung beschleunigt, dann können diese virtuellen Photonen real werden und dann strahlen sie. Beschleunigte Ladungen können strahlen, d.h. es werden reale Photonen ausgesendet. Solange die Beschleunigung nicht vorhanden ist, sind die Photonen virtuell, existieren also der Möglichkeit nach.
Licht als Wirkkraft beherrscht fast alles. Beim Sehen wird natürlich jeder verstehen, dass das mit Licht zu tun hat. Aber auch Hören, Tasten, Schmecken und Riechen basieren auf der elektromagnetischen Wechselwirkung, auf dem Austausch von virtuellen Photonen. Was man meistens nicht weiß: Die gesamte Chemie und die gesamte Biologie beruhen auf dem Austausch von realen und virtuellen Photonen. Darum kann man durchaus sagen: Der Elekromagnetismus ist die Wechselwirkung, die grundlegend für das ganze Leben ist.

Einen allgemeinen Einführungstext zur Quantenphysik finden Sie hier.

 

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Elektronen bewegen sich nicht in Bahnen, wie von Nils Bohr vorgeschlagen (rechts), sondern haben mögliche Orte

 

Das Atom wird bis heute noch mit Bohrschen Bahnen dargestellt. Wenn Sie so ein Bild mit Bohrschen Bahnen gesehen haben, dann brauchen Sie ein paar Jahre, um zu verstehen, was Quantentheorie ist, denn das Bild mit den Bohrschen Bahnen ist das genaue Gegenteil von Quantentheorie. Was die Quantentheorie nämlich zeigt, ist: Die Elektronen haben keine Bahnen, sie haben mögliche Orte. Wenn man nachmisst, kann man an dieser oder jener Stelle ein Elektron finden. Die Atome haben einen Kern und mögliche Orte, wo diese Elektronen erscheinen. Und was die Quantentheorie berechnen kann, ist die Wahrscheinlichkeit, an welchen Orten man Elektronen finden kann: häufiger und seltener.
Der Umsturz durch die Quanten liegt über hundert Jahre zurück und er ist deswegen ein Umsturz, weil er dieses Weltbild, das bis dahin ein deterministisches, mechanistisches und materialistisches Weltbild war, ins Wanken brachte. Deshalb stieß die neue Theorie selbst bei vielen von denen, die so viel dafür getan hatten, auf große Abwehr: Albert Einstein, Erwin Schrödinger, Max Planck – alle waren gegen diese Erfolge der Quantenphysik. Schrödinger sagte: »Wenn diese verdammten Quantenspringerei nicht aufhört, dann habe ich es leid, sie überhaupt erfunden zu haben.« Auch John Bell versuchte, mit seiner berühmten Ungleichung die Quantentheorie zu widerlegen. Natürlich gab es Wissenschaftler wie Nils Bohr, Werner Heisenberg und Carl Friedrich v. Weizsäcker, die die Quantentheorie freudig akzeptierten.

Wenn man die Mathematik der Quantenphysik verstanden hat, dann ist man in der Lage, Quantentheorie so zu erklären, dass normale Menschen auch verstehen, worum es geht. Bis heute wird immer noch das Bonmot verbreitet, man könne Quantenphysik nicht verstehen. Ich halte das für grundfalsch. Quantentheorie hat viel mehr mit unserem alltäglichen Leben zu tun, als viele Physiker behaupten. Wenn man kurz fassen will, worum es bei Quantentheorie geht, ist die erste Charakterisierung: Quantentheorie kann man verstehen als die Physik der Beziehungen. Eine Beziehung macht mehr, als dass die Dinge nur nebeneinander stehen. Die klassische Physik zerlegt die Welt in getrennte Objekte und Kräfte zwischen diesen Objekten. Die Quantentheorie zeigt uns: Das ist eine Näherung, die sehr oft sehr gut ist, aber wenn man wirklich sehr genau werden muss, dann reicht das nicht aus. Und das Zweite, was uns die Quantentheorie auch lehrt, ist: Nicht nur die Fakten erzeugen Wirkung, sondern auch Möglichkeiten erzeugen Wirkungen.

Dass die Quantentheorie eine Physik des Ganzen ist, ist heute schon weitestgehend bekannt, ebenso, dass das Ganze mehr ist als die Summe der Teile. Die meisten Mediziner oder Biologen mussten in ihrem Studium noch Frösche sezieren. Wenn Sie einen Frosch in seinen Teilen vor sich liegen haben, dann ist das Ganze und Wesentliche des Frosches, die Beziehungen der Teile, das Lebendige verlorengegangen. Dies zeigt sich beim Lebendigen sowieso, aber auch beim Unbelebten in der Natur.
Es ist ein Charakteristikum der Quantentheorie, dass sie die Prozesse in ihrer Ganzheit betrachtet. Quantentheorie ist sehr viel mehr als Quantenmechanik.

1900 hat Planck die Quantenhypothese aufgestellt.
1905 hat Einstein die Lichtquanten postuliert.
1925 hat Heisenberg als erster die mathematische Struktur der Quantentheorie deutlich dargelegt (Quantenmechanik).
1930 entwickelten Heisenberg und Pauli die Quantenfeldtheorie.
1955 postulierte Weizsäcker die Quanteninformationstheorie.

Mit Werner Heisenberg fängt also die Quantentheorie als eine mathematisch ausgeformte Theorie erst an. Heisenberg hat zu recht dafür in ganz jungen Jahren den Nobelpreis bekommen. Er hat das allerdings in einer Form gemacht, die sehr sperrig und unhandlich war. Ein Jahr später konnte dann Erwin Schrödinger mit seiner Schrödinger-Gleichung die Quantentheorie in einer Art und Weise vorstellen, wie sie die Physiker schon von den Maxwellschen Gleichungen des elektromagnetischen Feldes her kannten, und mit dieser Formel konnte man dann sehr viel besser arbeiten. Seit den 1930er Jahren gab es die Überlegung von Werner Heisenberg und Wolfgang Pauli, die Quantentheorie nicht nur auf elementare Partikel wie Elektronen und Protonen anzuwenden, sondern auch auf die Kraftfelder.
Die Quantenfeldtheorie war geboren und Felder wurden nun quantentheoretisch behandelt.

 

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Der Physiker Carl Friedrich v. Weizsäcker

 

Etwa 1955 hatte Carl Friedrich v. Weizsäcker als erster die Vorstellung, dass man die Quantentheorie auf eine andere Grundlage als auf kleinste Teilchen stellen könnte. Zweieinhalbtausend Jahre galt in den Naturwissenschaften die Vorstellung: Es gibt so etwas wie kleinste Teilchen – der Atombegriff in verschiedenen Sprechweisen. Weizsäcker war also der erste, der eine Quanteninformationstheorie als Basis der Physik vorgeschlagen hat. Das war damals noch sehr weit jenseits dessen, was man sich in der Physik vorstellen konnte. Aber mit den experimentellen und theoretischen Arbeiten von Charles H. Bennett, Stephen Hawking, Anton Zeilinger und vielen anderen ist Quanteninformation heute in der Physik kein Fremdwort mehr. Und was ich 1990 zeigen konnte, ist: Wenn man diese Weizsäcker-Idee mit Rechnungen von Stephen Hawking verbindet, wird es möglich, diese Vorstellung an die bereits existierende Physik anzubinden (siehe dazu die weiterführende Literatur im Anhang).
Quantentheorie schränkt die Vorstellung von Objektivität, welche eigentlich für die gesamte Naturwissenschaft vorherrschend ist, massiv ein. In der klassischen Physik hatte man die Vorstellung: Ich habe einen Gegenstand und ich kann durch Messung vollkommen exakt feststellen, wie der Zustand dieses Objektes ist. Die Quantentheorie zeigt uns: Es ist prinzipiell unmöglich, von einen Quantensystem, das ich nicht kenne oder von dem mir niemand anderes sagt, wie es ist, festzustellen, wie es jetzt ist. Ich kann daran eine Messung machen. Dann kann ich vollkommen exakt wissen, wie dieses System nach der Messung ist, ich kann aber nicht messen, wie es vorher gewesen ist. Das ist also eine gewisse Einschränkung dieses Objektivitätsideals, das die gesamte klassische Naturwissenschaft beherrscht hat. Ein unbekanntes Quantenobjekt kann nur ungefähr erkannt werden. Das gilt z.B. auch für ein fremdes Bewusstsein. Ich kann immer nur näherungsweise wissen, was in einem fremden Bewusstsein vorgeht.

Die Quantentheorie eröffnet neue Denkweisen, denn – das ist das Wesentliche – sie beschreibt ausgedehnte Ganzheiten über Raum und Zeit hinweg.

Anmerkung:
Der Beitrag beruht auf dem Vortrag, den Prof. und Dr. Görnitz auf dem Kongress »Evolution – Quantenphysik – Bewusstsein« im European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg im Mai 2011 gehalten haben. Die vorliegende Fassung ist ein stark gekürzter Auszug des Aufsatzes von Görnitz und Görnitz.
Lesen Sie den vollständigen zweiteiligen Aufsatz in den Ausgaben 49 und Ausgabe 50 der Tattva Viveka.

Literatur:
Thomas Görnitz: Quanten sind anders, Heidelberg 1999
Thomas Görnitz: Der kreative Kosmos, Heidelberg 2002
Werner Heisenberg: Der Teil und das Ganze
Carl Friedrich v. Weizsäcker: Der Aufbau der Physik

 

Zu den Autoren:

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Die Autoren Dr. Brigitte Görnitz und Prof. Dr. Thomas Görnitz

Dr. Brigitte Görnitz
Studium der Tiermedizin und Promotion an der Universität Leipzig, Approbation und Arbeit als Tierärztin, Ausreise DDR, 5 Kinder, Studium der Psychologie in München, Diplompsychologin, Weiterbildung zur Psychoanalytikerin, Tätigkeit im sozialpsychiatrischen Dienst, jetzt Tätigkeit in eigener Praxis, 2009 »Theophrastus Wissenschaftspreis Ganzheitliche Medizin« (mit Thomas Görnitz)

Prof. Dr. Thomas Görnitz
Erster deutscher Preisträger bei einer internationalen Mathematik-Olympiade, Physikstudium und Promotion in mathematischer Physik in Leipzig, ab 1976 politisch bedingte Unterbrechung der Forschungslaufbahn, ab 1979 Max-Planck-Institut in Starnberg, 20 Jahre wissenschaftliche Zusammenarbeit mit C. F. v. Weizsäcker, 1992-94 Institut für mathematische Physik der TU Braunschweig, 1994 bis 2009 Professur an der Goethe-Univ. Frankfurt am Main, 2003 »Michael und Biserka Baum Preis« des Frankfurter Fördervereins für Physikalische Grundlagenforschung und des Fachbereiches Physik der Universität Frankfurt, 2009 »Theophrastus Wissenschaftspreis Ganzheitliche Medizin« (mit Brigitte Görnitz)

 

Artikel zum Thema in früheren Ausgaben (Auswahl)

TV 01: Marcus Schmieke – Die Natur lesen. Quantentheorie und Wirklichkeit
TV 04: Mitya Perus – Analogien zwischen der Quantenphysik
und neuronalen Prozessen

TV 05: Marcus Schmieke – Das Biophotonenfeld des Menschen
TV 08: Ronald Engert – Geist, Leben und Materie. Von der Physik zur Metaphysik
TV 13: Dr. Fred Alan Wolf – Quantensprung ins Bewusstsein
TV 14: Ronald Engert – Informationsmedizin für das 3. Jahrtausend
TV 16: Prof. Dr. Fritz Albert Popp – Biophotonen, Leben und Licht
TV 22: Dr. Ulrich Warnke – Was ist Leben? Neue Wege in der Medizin
TV 26-27: Prof. Dipl. Ing. Waltraud Wagner – Der Phantomeffekt.
Spiegelung zwischen Geist und Materie

TV 38: Prof. Dr. Martin Lockley – Evolution oder Gottes Werk?
Das intelligente Universum

TV 43: Barnim Schultze – Die Magie der Quantenmusik.
Atome, Schwingungen, Klang

 

Bildnachweis: © GNU Free Documentation Licence

Weitere Artikel finden Sie in unserer Texte-Datenbank.

 


 

Prof. Dr. Th. Görnitz / Dr. B. Görnitz TV49-50 (PDF)

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4 Kommentare
  • Ralf Hamberger
    Ralf Hamberger
    Veröffentlicht um 22:36h, 22 Juni Antworten

    Was wollen Sie jetzt damit sagen? Wenn es um Quantenmechanik geht, muss ich gestehen, stoße ich alls Verfahrensingeieur schon an meine Grenzen. Ich bewundere Einstein mit seiner Korrelation zwischen klassischer Physik und Quantenmechanik. Kann Heissenbergse Unschärferelation leicht verstehen. Wenn es aber um Gedanken wie die derzeit Seven Hawkin vornimmt, kann ich lange nicht mehr folgen. Anscheinend schwimmen Sie in ähnlichen Höhen. Schön. Ich jedoch kann Ihnen nicht folgen. Dies kann in meiner eingeschränkten Intelligenz im Vergleich zu Ihrer liegen. Seis drum. Ich denke eher dass die Thesen die Sie da Aufstellen halbwissentschaftiche „Dämagogie“ darstellt und nur aus dem Grund verstehe ich diesen Unfug nicht! Schönen Abend noch!

    • Tattva Viveka
      Tattva Viveka
      Veröffentlicht um 08:16h, 23 Juni Antworten

      Am besten einfach mal den Artikel lesen und nicht vorschnell urteilen. Der Artikel ist nicht von uns geschrieben, sondern von Prof. Dr. Thomas Görnitz, einem Physiker an der Goethe-Universität Frankfurt am Main und seiner Frau, Dr. Brigitte Görnitz, approbierte psychologische Psychotherapeutin.

    • Ralf Hamberger
      Ralf Hamberger
      Veröffentlicht um 19:42h, 23 Juni Antworten

      Hallo Tattva viveka, ich habe den Artikel genau gelesen. Und auch die Auroren sind mir bekannt. Der Prof. ist eine Autorität in seinem Gebiet. Ich weis und wenn Sie meinen Kommentar aufmerksam gelesen hätten, hätten Sie das auch festgestellt. Dass ich den Artikel gelesen habe hätten Sie auch festgestellt, wenn Sie meinen Kommentar und den Artikel des Prof. gelesen hätten. Sonst hätte ich wohl nicht Einstein, Heissenberg und Stephen Hawking erwähnt. An dem Artikel ist doch fachlich überhaupt nichts auszusetzen und wenn doch, kann ich als kleines Licht in diesem Bereich, im Vergleich zum Prof. nicht erkennen. Aber mir fehlt in diesem Artikel fehlt mir die Aussage, die neu Botschaft. Das kritisiere ich mit deutlichen Worten, ob mir das zusteht oder nicht!

    • Tattva Viveka
      Tattva Viveka
      Veröffentlicht um 07:31h, 24 Juni Antworten

      So neu ist das sicher nicht, denn wie Sie zu Recht sagen, hat auch Einstein das schon erkannt. Allerdings entwickelt sich die Quantenphysik auch weiter – und leider ist das Wissen noch zu wenig allgemein verbreitet … Sie müssen Ihr Licht auch nicht unter den Scheffel stellen 😉 – wobei Demut auch eine rare Tugend in diesen Tage ist, insofern eine schöne Geste! Haben Sie vielen Dank für Ihren Kommentar!

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