„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Karl Popper über die Quantenmechanik

Dieser Beitrag behandelt Karl Poppers Ansichten zur Quantenmechanik.

Popper hat sich in vielen Schriften immer wieder zur Quantenmechanik geäußert. Einige dieser Schriften sind in physikalischen Zeitschriften erschienen und enthielten konkrete Vorschläge für Experimente. Trotzdem ging es Popper nie um die Weiterentwicklung der Quantenphysik, sondern um deren Interpretation. D.h. um metaphysische, erkenntnistheoretische und methodologische Fragen.

Es gab seit der Geburt der Quantenphysik unterschiedliche Meinungen zu solchen Interpretationsfragen. Bekannt wurden diese u.a. durch die sogenannte Bohr-Einstein-Debatte, in der sich Popper mit seiner erkenntnistheoretischen Kritik an der Kopenhagener Deutung auf die Seite Einsteins schlug. Im Zuge dieser Kritik favorisierte Popper eine Teilcheninterpretation von Quantenentitäten und Propensitätsinterpretation der Wahrscheinlichkeit.

1. Heisenbergsche Unschärferelation

Karl Popper erste Publikation zur Interpretation der Quantenmechanik trug den selbsterklärenden Titel "Zur Kritik der Ungenauigkeitsrelation".[1] Die Heisenbergsche Unschärferelation besagt, dass gewisse komplementäre Eigenschaften eines Teilchens prinzipiell nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmbar sind. Popper schlug dagegen ein Experiment vor, in dem nicht nur der Ort und Impuls eines Teilchens beliebig genau bestimmt werden können soll. Sondern in dem diese Messwerte auch genauer prognostiziert werden können als es die Heisenbergsche Unschärferelation zulässt.

Das von Popper vorgeschlagene Experiment kann aus physikalischen Gründen seine Schlussfolgerungen nicht stützen. Nach einer Replik von Albert Einstein hat Popper sein Vorschlag dann auch zurückgenommen. Allerdings schlug Einstein 1935 zusammen mit Boris Podolsky und Nathan Rosen ein eigenes, sog. EPR-Experiment vor. Popper glaubte, dass dieses Experiment schließlich die HUR falsifiziert habe. Auch diese Schlussfolgerung ist aus heutiger Sicht falsch.[2][3]

 

2. Kopenhagener Deutung

Poppers Feindbild war die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik, die er als eine subjektivistische Deutung missverstand. Im Vorwort zum dritten Band des Postskripts zu "Logik der Forschung" schlägt Popper ein Experiment vor, das als "Poppers Experiment" bekannt geworden ist.[4][5] Es wird als Erweiterung des EPR-Argumentes eingeführt und soll bei entsprechendem Ausgang zeigen, dass die Kopenhagener Interpetation der Quantenmechanik falsch ist.

Dabei unterstellt Popper, die "die Quantenmechanik stellt nicht Teilchen dar, sondern vielmehr unser Wissen, unsere Beobachtungen und unser Bewusstsein von Teilchen." Er verweist dabei auf Werner Heisenbergs Vortrag "Das Naturbild der heutigen Physik". In diesem kommt das Wort "Bewusstsein" aber gar nicht vor und wenn von "Beobachter" die Rede ist, ist eine Messapparatur gemeint. Das Experiment beruht daher bereits auf einem Missverständnis der KI.

Popper hat sich offensichtlich nicht hinreichend mit der Quantenmechanik auseinandergesetzt und vorschnell zu ihr geäußert. Ähnliches passierte ihm bereits beim Thema Emergenz. Das zeigt sich auch darin, dass er nicht zwischen Bohrs und Heisenbergs Auffassungen zur Kopenhagener Deutung unterscheidet. 

3. Propensitätsinterpretation

Einen konstruktiven Beitrag zur Debatte über Interpretationen der Quantenmechanik entwickelte Karl Popper mit seiner Propensitätsinterpretation der Wahrscheinlichkeit. Nach dieser sind zunächst einmal alle Wahrscheinlichkeiten als objektive Verwirklichungstendenzen zu interpretieren. Auf die Quantenmechanik bezogen bedeutet das, dass physikalische Zustände eine objektive Tendenz haben, in den einen oder anderen Zustand überzugehen. Auf diese Weiße glaubte Popper, einige der Grundprobleme der Quantenmechanik lösen zu können. Die Propensitätsinterpretation der Quantenmechanik wurde später von mehreren Autoren weiter ausgearbeitet. Und sie ist bis heute Gegenstand einer noch offenen Fachdiskussion ist.

[1] Karl Popper: Zur Kritik der Ungenauigkeitsrelation. In: Die Naturwissenschaften 22 (1934), S. 807–808.

[2] siehe auch: Bellsche Ungleichung

[3] Michael Redhead: Popper and the Quantum Theory. In: Karl Popper: philosophy and problems. Royal institute of philosophy supplement (1955), S. 163 - 166.

[4] Karl Popper: Die Quantentheorie und das Schisma der Physik. Aus dem Postskript zur Logik der Forschung (2001), S. 33 - 36.

[5] siehe auch: Michael Redhead: Popper and the Quantum Theory. In: Karl Popper: philosophy and problems. Royal institute of philosophy supplement (1955), S. 166 – 170. 

[6] Karl Popper: Quantenmechanik ohne den´Beobachter´" (2001).

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