Kann die Verrücktheit der Quantenmechanik dich gesund machen oder reich machen? Präsentationen von „The Secret“ bis „Was zum Teufel wissen wir?“ schlagen Sie vor, dass die Wissenschaft es Ihnen ermöglicht, Quantenmöglichkeiten zu nutzen, aber der theoretische Physiker Lawrence Krauss sagt, dass es nur eine Menge Piepton ist.
Krauss beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit faktischer und fiktionaler Verrücktheit — als Autor von „The Physics of Star Trek“, als Leiter des Origins-Projekts der Arizona State University und als Autor von a „Quantum Man“, einer bald erscheinenden Biografie des wegweisenden Physikers Richard Feynman.
„Ich beginne das Buch mit einem Zitat von Feynman, in dem es heißt: „Die Realität hat Vorrang vor der Öffentlichkeitsarbeit, denn die Natur kann nicht getäuscht werden“, sagte er mir. „Ich denke, der Punkt ist, dass Feynman erkannt hat, dass Menschen getäuscht werden können, die Natur jedoch nicht.“
Krauss befürchtet, dass viele Menschen durch Appelle an die zugegebenermaßen seltsame Welt der Quantenphysik getäuscht werden können — eine Welt, in der Teilchen jeden möglichen Weg von Punkt A nach Punkt B nehmen sollen, in der die Position und Geschwindigkeit der Teilchen notwendigerweise in Unsicherheit gehüllt sind, in der der bloße Akt der Beobachtung das Beobachtete verändert.
In der letzten einer Reihe von Kolumnen, die für Scientific American geschrieben wurden, sagt Krauss: „Kein Bereich der Physik stimuliert mehr Unsinn in der Öffentlichkeit als die Quantenmechanik.“ Seine Liste der „schlimmsten Täter“ umfasst den inspirierenden Autor Deepak Chopra, das meistverkaufte Buch „The Secret“ und das gesamte Gebiet der transzendentalen Meditation. Was ist Quantum Quackery? Krauss besprach seine Kriterien in unserem Interview letzte Woche. Hier ist ein bearbeitetes Transkript:
Kosmisches Protokoll: Hin und wieder hört man von etwas wie „Das Geheimnis“ oder einem anderen Hinweis auf die Quantenmechanik, der erklärt, wie man sein Universum verändern kann, oder vielleicht sogar, warum es im Bereich der Möglichkeit liegt, dass ein Globus verschlingt Schwarzes Loch könnte geschaffen werden – weil in der Quantenmechanik „alles passieren kann“. Aber ich gehe davon aus, dass das nicht ganz richtig ist und dass der Name der Quantenmechanik manchmal vergebens ist.
Lawrence Krauss: Ich denke, es ist wahrscheinlich eines der am meisten missbrauchten Konzepte in der Physik in der Öffentlichkeit. Sie sollten vorsichtig sein, wenn Sie etwas wie „Quantenmechanik verbindet Sie mit dem Universum“ hören … oder „Die Quantenmechanik vereint dich mit allem anderen.“ Man kann skeptisch werden, dass der Redner irgendwie versucht, die Quantenmechanik zu nutzen, um grundlegend zu argumentieren, dass man die Welt verändern kann, indem man darüber nachdenkt.
F: Aber ist nicht wirklich alles miteinander verbunden? Durchdringt die Quantenwelt nicht alles, was wir um uns herum sehen?
A: Natürlich tut es das. So auch die klassische Physik. Die Quantenwelt durchdringt alles um uns herum, aber wie Richard Feynman gerne sagte: „Wissenschaftliche Kreativität ist Phantasie in einer Zwangsjacke.“ Nicht alles ist möglich. Das macht die Welt so interessant. Es ist wahr, dass die Quantenmechanik extrem seltsam ist, und auf extrem kleinen Skalen für kurze Zeit passieren alle möglichen seltsamen Dinge. Und tatsächlich können wir seltsame Quantenphänomene passieren lassen. Aber was die Quantenmechanik am Universum nicht ändert, ist, wenn man Dinge ändern will, muss man immer noch etwas tun. Man kann die Welt nicht verändern, indem man darüber nachdenkt.
Wir sind durch viele Dinge mit der Welt verbunden: durch Licht und Klang und Wärme. Wir verhalten uns im subatomaren Maßstab quantenmechanisch. Aber wir verhalten uns aus einem bestimmten Grund wie klassische Objekte: Wir sind groß, wir haben viele Partikel, sie interagieren. Die ganze Verrücktheit der Quantenmechanik wird auf der Skala ausgewaschen, die wir erleben können. Deshalb erleben wir eine klassische Welt.
Die Verrücktheit der Quantenmechanik ist entweder sehr speziell vorbereiteten Konfigurationen im Labor vorbehalten oder Skalen, die so klein sind, dass quantenmechanische Effekte signifikant sind.
Wir sind auch durch die Schwerkraft mit dem Universum verbunden, und wir sind durch die Schwerkraft mit den Planeten verbunden. Aber das bedeutet nicht, dass Astrologie wahr ist. Mit der Quantenmechanik gibt es eine Vorstellung, dass Beobachter die Dinge beeinflussen, die sie beobachten. Das ist nicht immer wahr, aber es ist oft wahr. Das ist eine der sehr seltsamen Eigenschaften der Quantenmechanik. Daher haben die Menschen die Vorstellung, dass es keine objektive Realität gibt und dass man buchstäblich auf die Außenwelt einwirken kann, indem man Dinge intern tut. Das ist nicht der Fall. Wenn du etwas in der Außenwelt beeinflussen willst, musst du etwas damit machen. Man kann nicht nur auf das Beste hoffen. Du kannst keine guten Dinge zu dir bringen, indem du an sie denkst.
Die quantenmechanischen Korrelationen, die gespenstische Aktion in der Ferne, die die Quantenmechanik hervorbringt, gilt nur für sehr speziell vorbereitete Systeme, die vollständig vom Rest der Welt isoliert sind. Und wir sind sicherlich nicht vom Rest der Welt isoliert. Wir werden jede Sekunde des Tages von vielen Dingen bombardiert, und infolgedessen sind wir weder speziell vorbereitete quantenmechanische Systeme, noch können wir seltsame Quantenkräfte auf andere Objekte ausüben.
F: Einige Wissenschaftler, wie Sir Roger Penrose, haben über Neuronen als Quantensysteme gesprochen. Und viele Leute reden über Quantenbewusstsein … selbst wenn die alltägliche Welt, die wir sehen, kein System ist, das verändert werden kann, kann unser Bewusstsein über die Welt verändert werden.
EIN: Nun, Roger Penrose hat vielen New-Age-Crackpots Munition gegeben, indem er vorschlug, dass die Quantenmechanik auf fundamentaler Ebene für das Bewusstsein relevant sein könnte. Wenn Sie den Begriff „Quantenbewusstsein“ hören, sollten Sie misstrauisch sein. Der Grund, warum Sie misstrauisch sein sollten, ist, dass wir das klassische Bewusstsein nicht einmal verstehen. Wenn wir das klassische Bewusstsein nicht verstehen, wie können wir dann das Quantenbewusstsein verstehen? Viele Menschen bezweifeln, dass Penroses Vorschläge vernünftig sind, weil das Gehirn kein isoliertes quantenmechanisches System ist. Bis zu einem gewissen Grad könnte es sein, weil Erinnerungen und Gedanken auf molekularer Ebene gespeichert werden und auf molekularer Ebene die Quantenmechanik von Bedeutung ist. Die Quantenmechanik kann auf einer bestimmten Ebene eine Rolle bei der Funktionsweise des Gehirns spielen … so wie es eine Rolle bei der Photosynthese spielen kann.
Aber das bedeutet immer noch nicht, dass sich auf globaler Ebene die Verrücktheit der Quantenmechanik manifestiert. Es ist sicherlich nicht. Wenn es manifest wäre, könntest du viele Male an eine Wand rennen, und hin und wieder würdest du spontan auf der anderen Seite der Wand erscheinen.
Q: Sie sehen das in einigen Science-Fiction-Shows — zum Beispiel, letzte Saison auf „Fringe.“ Und die Quantenmechanik wird oft als Erklärung dafür verwendet.
A: Die Quantenmechanik wird oft als Erklärung für viele Dinge zitiert, weil sie so seltsam ist, dass die Leute sich als Hoffnung daran klammern, alles zu erklären, was sie gerne über das Universum glauben würden. Alles von der Möglichkeit zu verschwinden und wieder aufzutauchen bis hin zu seltsamen neuen Kommunikationsformen. Wir möchten die Dinge beeinflussen können, indem wir nur an sie denken, wir möchten uns woanders hinbewegen, ohne in ein Flugzeug zu steigen. All diese Dinge können der Quantenmechanik zugeschrieben werden – vor allem, weil sie von der Öffentlichkeit so schlecht verstanden wird und vor allem, weil sie so nachweislich seltsam ist. Es wird als Ausrede benutzt, um noch seltsamer zu sein. Ich denke an das, was Niels Bohr zu Wolfgang Pauli über Theorien sagte, die „nicht verrückt genug sind, um wahr zu sein.“ Die Quantenmechanik ist verrückt, aber sie ist einfach verrückt genug, um die Welt auf makroskopischer Ebene, auf der Ebene, die wir erleben, immer noch vernünftig zu machen.
Es ist wirklich erstaunlich, dass man zwei Elementarteilchen trennen kann, die ursprünglich miteinander verbunden waren, und oft ein Teilchen messen kann, das sofort das andere beeinflusst, selbst wenn es auf Alpha Centauri ist. Das klingt nach Magie. Es gibt viele Dinge in der Quantenmechanik, die wie Magie klingen. Aber wie Magie zu klingen und Magie zu sein, sind zwei verschiedene Dinge.
Q: Offensichtlich hat die Quantenmechanik viele reale Anwendungen, einschließlich in Ihrem Fernseher und Ihrem Mikrowellenherd. Aber gibt es neue, seltsame Anwendungen, die Menschen sehen könnten, die Auswirkungen auf den Alltag haben, jenseits des Woo-Woo?
A: Absolut. Eines wurde bereits erkannt: Wenn wir Quantensysteme sorgfältig vorbereiten und isoliert halten, können wir Quantenmagie technologisch durchführen — möglicherweise in Maßstäben, zu denen wir vorher nicht in der Lage waren. Wir könnten zum Beispiel Quantencomputer entwickeln, die gleichzeitig viele verschiedene Berechnungen gleichzeitig durchführen, weil die Quantenwelt in der Lage ist, viele Dinge gleichzeitig zu tun. Wir könnten Quantenkommunikation auf eine Weise nutzen, die wir vorher nicht getan haben.
Die Debatte hier ist, dass wir in der Lage sein werden, Quantenmechanik zu verwenden, um Codes zu brechen, insbesondere um die großen Primzahlen zu bestimmen, die die Grundlage für die Sicherheit Ihrer Kreditkarten und Ihrer Bankkarten bilden. Im Moment verwenden sie einen Schlüssel, der auf den Produkten großer Primzahlen basiert, und kein Computer könnte die Primfaktoren in einer Zeit bestimmen, die kürzer ist als das Alter des Universums. Aber quantenmechanische Computer könnten dazu in der Lage sein, und dann müssten wir natürlich darüber nachdenken, wie wir die Dinge sicherer machen können.
Die Kehrseite davon ist, dass Sie die Quantenmechanik wiederum in speziell vorbereiteten Systemen verwenden können, um auf eine Weise zu kommunizieren, die es uns ermöglicht, zu wissen, wann jemand lauscht. Auf der einen Seite haben Sie also eine Bedrohung für die Sicherheit und auf der anderen Seite haben Sie einen möglichen Segen für die Sicherheit. Wir wissen nicht, in welche Richtung es gehen wird.
Ein weiterer Bereich, in dem die Quantenmechanik auf makroskopischer Ebene arbeitet, ist die Supraleitung und Suprafluidität. Das sind zwei Orte, an denen die Quantenwelt in die klassische Welt eindringt. Wir verwenden weder Supraleitung noch Suprafluidität in dem Ausmaß, von dem ich glaube, dass die Leute dachten, dass wir es könnten. Aber wir verwenden sie sicherlich am Large Hadron Collider, den wir nicht einmal betreiben könnten, wenn wir keine supraleitenden Magneten hätten.
Wenn Sie also von Quantenmechanik und Geräten hören, können Sie sagen: „OK, das klingt vernünftig.“ Aber wenn Sie von Quantenmechanik und Bewusstsein hören, sollten Sie davon ausgehen, dass der Autor ein Spinner ist, sofern nicht anders bewiesen. Gehen Sie außerdem davon aus, dass sie Ihr Geld wollen. …
F: Warum glauben Sie, dass die Menschen dies ergriffen haben? Ich denke, es ist ein Zeichen dafür, dass die Quantenphysik in den Mainstream eintritt…
A: Nun, ja, der Punkt ist, dass es diese New-Age-Wünsche nach vielen Dingen gab, um die Welt besser zu machen: Kristalle, Energiewirbel. … Die Menschen klammern sich an ihre Träume, und sie versuchen immer, sie an die Realität anzupassen. Quantenmechanik ist ein Ersatz für den Ausdruck „anything goes.“ Sobald alles geht, kannst du alles haben, was du willst. Was gibt es Schöneres als etwas, das dir alles gibt, was du willst? Der Punkt ist, mit der Quantenmechanik geht nicht alles. In bestimmten Maßstäben, zu bestimmten Zeiten, in bestimmten Regionen geht alles und seltsame Dinge passieren. Aber es ist nicht wahr für das Universum im Allgemeinen.
Oft versuchen Menschen, die versuchen, das zu verkaufen, was sie verkaufen wollen, es auf der Grundlage der Wissenschaft zu rechtfertigen. Jeder weiß, dass Quantenmechanik seltsam ist, also warum nicht das verwenden, um es zu rechtfertigen? … Ich weiß nicht, wie oft ich Leute sagen hörte: „Oh, ich liebe Quantenmechanik, weil ich wirklich in Meditation bin, oder ich liebe die spirituellen Vorteile, die es mir bringt.“ Aber die Quantenmechanik bringt wohl oder Übel nicht mehr spirituelle Vorteile als die Schwerkraft.
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