Lexikon der Neurowissenschaft

Quantentheorie

2 Interpretationen der Quantenphysik:

- Kopenhagener Deutung (Niels Bohr, Léon Rosenfeld): nur Beziehungen zwischen beobachtbaren Größen relevant; Beobachtungen sind an klassische Meßinstrumente gebunden, der Meßprozeß kann nicht als physikalischer Vorgang analysiert werden, die Quantenwelt ist unabhängig von Meßprozessen unerkennbar, diese gehen nicht notwendig mit Bewußtsein einher; Dualismus der Beschreibung zwischen klassischen und Quantenobjekten; die Wellenfunktion bezieht sich auf individuelle Systeme und drückt die bestmögliche Kenntnis des Systemszustands aus; Quantenobjekte haben nur relationale Eigenschaften hinsichtlich bestimmter Meßvorrichtungen (keine Objektivität im klassischen Sinn, aber objektiv, da unabhängig von aktualen Messungen); Welle-Teilchen-Dualismus

- Ensemble-Interpretation (Dimitrij Iwanowitsch Blochinzew, Albert Einstein, Alfred Landé, Paul Langevin, Henry Margenau): quantenmechanische Aussagen beziehen sich nicht auf einzelne Systeme, sondern sind statistische Aussagen über Ensembles von identisch präparierten Systemen; keine Reduktion auf einen Meßwert möglich (z.B. nicht nur für eine Katze); kein Kollaps der Wellenfunktion, sondern Präparation neuer Ensembles

- stochastische Interpretation (Erwin Schrödinger): Quantenmechanik als klassische Theorie mit probabilistischem Charakter

- kausale Interpretation (Louis Victor Pierre de Broglie, David Bohm): Wellenfunktion enthält einerseits die Information über den wahrscheinlichsten Aufenthaltsort des Teilchens und beeinflußt diesen andererseits durch eine begleitende Pilotwelle; kein Kollaps der Wellenfunktion, sondern statistische Annahmen über die Verteilung der Teilchen

- Propensität-Interpretation (Leslie E. Ballentine, Karl R. Popper): Propensitäten sind innere Eigenschaften von Systemen, die im Hinblick auf eine Meßanordnung definiert, aber unabhängig davon vorhanden sind; realistische Deutung der Quantenzustände als theoretische Eigenschaften, die durch experimentell festgestellte relative Häufigkeiten getestet werden

- spontane Lokalisierung (Gian-Carlo Ghirardi, Alberto Rimini, Tullio Weber): Abänderung der Schrödinger-Gleichung durch einen stochastischen Korrekturterm, der zwar selten, aber immer wieder einen örtlichen Kollaps der Wellenfunktion bewirkt, so daß makroskopische Objekte rasch der Superposition entkommen

- Quantenzustandsdiffusion (Ian Percival, Nicholas Gisin): Ständiger zufälliger Kollaps wegen Quantenfluktuationen

- Quantenlogik(en) (Garret Birkhoff, John von Neumann, David Finkelstein): das klassische Prinzip vom ausgeschlossenen Dritten und der Satz vom Widerspruch gelten in der Quantenwelt nur eingeschränkt oder das Distributivgesetz ist ungültig; eine neue, drei- oder mehrwertige Logik ist nötig

- Dekohärenz (H. Dieter Zeh, Erich Joos, Wojciech H. Zurek): Wechselwirkung mit der Umgebung zerstört die lokale Superposition von Quantenzuständen

- Vielwelten-Hypothese (Hugh Everett, John Archibald Wheeler, Bryce S. DeWitt): die Wellenfunktion kollabiert nie, sondern das Universum (einschließlich der Beobachter) spaltet sich gleichsam ständig auf, so daß alle möglichen Alternativen wirklich werden und diese Welten fortan ihre eigene, praktisch unabhängige Entwicklung durchlaufen (Paralleluniversen)

- Viele-Historien-Interpretation (Richard Feynman, James Hartle, Murray Gell-Mann): alternative Entwicklungslinien mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten, nur eine ist der Beobachtung zugänglich; bei grobkörniger Betrachtung "waschen" sich die Superpositionen aus; Dekohärenz durch Umgebung

- Quantentheorie nur als "vorübergehender Notbehelf" (John Bell): ohne Willensfreiheit ist das Bellsche Theorem nicht ableitbar und die Vollständigkeit der Quantentheorie experimentell nicht beweisbar

- subjektivistische, mentalistische und dualistische Deutungen siehe Kleindruck 3

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