Quantenontologie
Unter Quantenontologie versteht man in der Quantenmechanik eine Reihe grundlegender Aussagen über Quantenobjekte, die als Ausgangspunkt für die Konstruktion einer formalen Sprache („Quantensprache“) einschließlich ihrer Logik („Quantenlogik“) dient.
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Abgrenzung zur Ontologie der klassischen Physik
BearbeitenDie vier wesentlichen Aussagen der Quantenontologie lauten:
- Q1: Zu jeder messbaren Eigenschaft eines Quantenobjekts (z. B. „Spin 1/2“ bei einem Elektron) lässt sich durch eine Messung feststellen, ob dem Quantenobjekt diese Eigenschaft zukommt oder nicht.
- Q2: Ein Quantenobjekt ist nicht „durchgängig bestimmt“, d. h., es gibt inkommensurable Eigenschaften, die dem Objekt nicht gleichzeitig zugeschrieben werden können.
- Q3: Für das Verhalten von Quantenobjekten gilt kein Kausalgesetz.[1]
- Q4: Für Quantenobjekte gilt der Massenerhaltungssatz nicht.
Diese Aussagen werden als Abschwächung der der klassischen Physik zugrunde liegenden „klassischen Ontologie“ (gleichzeitige Zuordnung aller messbaren Eigenschaften; Gültigkeit von Kausalgesetz und Energieerhaltungssatz) aufgefasst. Wenn auch die Quantenontologie historisch eine Folge der Quantenmechanik ist, so wird sie doch als a priori verstanden, da die Ergebnisse der Quantenmechanik lediglich Hinweise darauf lieferten, dass die Denkweise der klassischen Physik mit Hypothesen belastet war, die weder intuitiv noch durch rationales Denken gerechtfertigt sind.[2]
Verbindung zum Hilbertraum der Quantenmechanik
BearbeitenDie Quantenlogik, welche die Sprache der Quantenmechanik prägt, kann mathematisch auf einen orthomodularen Verband abgebildet werden, aus dem dann ein Hilbertraum abzuleiten ist.[3] Da dieser die grundlegende theoretische Struktur der Quantenmechanik widerspiegelt, wird gefolgert, dass wesentliche Aussagen dieser modernen physikalischen Theorie bereits durch die Quantenontologie a priori festgelegt sind.[4]
Literatur
Bearbeiten- Maria Luisa Dalla Chiara, Roberto Giuntini: Quantum Logics. Florenz 2008. PDF.
- Peter Mittelstaedt: Rational Reconstructions of Modern Physics. 2. Aufl. Doordrecht 2013, ISBN 978-94-007-5592-5.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Näheres dazu bei Franz Josef Burghardt: Das Kausalgesetz in der Physik. In: Physik und Didaktik 4. (1983), S. 285–297.
- ↑ Mittelstaedt: Rational Reconstructions. S. 78–82 u. 121–123.
- ↑ Bisher kann der Übergang zu einem Hilbertraum über den komplexen Zahlen zwar mathematisch unter einer einschränkenden Bedingung vollzogen, doch keine entsprechende physikalische Begründung für diesen Spezialfall angegeben werden.
Dalla Chiara: Quantum Logics. S. 50.
Mittelstaedt: Rational Reconstructions. S. 128. - ↑ Mittelstaedt: Rational Reconstructions. S. 79–80.