Gott würfelt nicht

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Gott würfelt nicht! ist ein geflügeltes Wort, das auf Äußerungen des Physikers Albert Einsteins zurückgeht und dessen Haltung in der Bohr-Einstein-Debatte über die Quantentheorie verdichtet.

Inhaltliche Erläuterungen

Einstein schrieb in einem auf den 4. Dezember 1926 datierten Brief an Max Born[1][2] (evtl. auch in einem Brief an Niels Bohr[3]):

„Die Quantenmechanik ist sehr achtunggebietend. Aber eine innere Stimme sagt mir, daß das noch nicht der wahre Jakob ist. Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie uns kaum näher. Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der nicht würfelt.“

Die Metaphorik des Satzes lässt einen weiten Interpretationsspielraum zu, den Einstein nicht durch nähere Erläuterungen eingeschränkt hat.

Eine mögliche Interpretation von Einsteins Aussage besteht darin, dass er die wahrscheinlichkeitstheoretische (stochastische) Erklärung der Quantenmechanik ablehnte. Diese Interpretation ist allerdings umstritten.[4][5][6]

So schreibt Ballentine, dass Einsteins Argumente bezüglich der Interpretation der Quantenmechanik von anderen Physikern oft völlig falsch verstanden worden seien. Nach Ballentine hätte Einstein die statistische Interpretation von Max Born nicht abgelehnt, sondern im Gegenteil für die einzig zufriedenstellende gehalten – entgegen der Interpretation von Niels Bohr, der sie für ein Phänomen einzelner Teilchen hielt. Und Einstein sei auch kein Unterstützer der Theorien versteckter Variablen gewesen und seine Argumentation erforderte auch keinen zugrunde liegenden Determinismus.[4]

Gregor Schiemann folgert, dass Einstein mit „dem Geheimnis des Alten“ eine allen Erscheinungen zu Grunde liegende einheitliche Struktur der Natur meint. In Einsteins am ehesten als spinozistisch zu bezeichnenden Gottesauffassung „stehe Gott einerseits für das Ganze der Natur und andererseits für ein in der Natur wirksames aktives Prinzip“.[6]

Mario Wingert beschreibt das „Dilemma“ so, dass Bohr „die Auflösung des Welle-Teilchen-Paradoxon als unmöglich – und unnötig“ erachtete, während Einstein davon ausging, dass „es Strukturen der Realität geben muss, die zu erkennen Aufgabe der Physik sei“.[7]

Letztlich ging es um die Frage, ob der Determinismus der klassischen Physik, z. B. der Newtonschen Mechanik oder der klassischen Elektrodynamik, in der Quantenmechanik noch Gültigkeit hat oder nicht, was inzwischen im letztgenannten Sinn entschieden ist. Einstein versuchte deshalb bis zu seinem Tode 1955 vergeblich, die Quantenmechanik durch sog. verborgene Variablen deterministisch zu machen. Die These, dass Gott nicht würfelt, also die Physik keinen Zufall kennt, war Einsteins Antwort auf die Frage, was ihm an der damals aufkommenden Quantenphysik nicht behage, denn dort werden Zustände eines physikalischen Systems mittels Wahrscheinlichkeiten beschrieben, z. B. mit Aufenthaltswahrscheinlichkeiten; siehe u. a. den Artikel Zustand (Quantenmechanik).

Über die Quantenmechanik schrieb er in einem Brief an Cornelius Lanczos am 21. März 1942:

„Es scheint hart, dem Herrgott in die Karten zu gucken. Aber dass er würfelt und sich telepathischer Mittel bedient (wie es ihm von der gegenwärtigen Quantentheorie zugemutet wird), kann ich keinen Augenblick glauben.“

Aber schon in den Gesprächen mit Niels Bohr während der späten 1920er Jahre bekam er Widerspruch.

„‚Gott würfelt nicht‘, das war ein Grundsatz, der für Einstein unerschütterlich feststand, an dem er nicht rütteln lassen wollte. Bohr konnte darauf nur antworten: ‚Aber es kann doch nicht unsere Aufgabe sein, Gott vorzuschreiben, wie Er die Welt regieren soll.‘“

– Heisenberg, S. 115

Obwohl Einstein einen außergewöhnlichen Ruf als Wissenschaftler hatte und die scharfsinnigen physikalischen Feststellungen, die seiner Arbeit zur Interpretation der Quantenmechanik (EPR-Effekt, 1935) zugrunde lagen, sich – im Gegensatz zu den seiner Arbeit zugrunde liegenden philosophischen Prämissen[8] – ausnahmslos als korrekt und grundlegend für die gegenwärtige physikalische Begriffswelt erwiesen haben (z. B. für den Begriff der Quantenverschränkung), sind seine Folgerungen aufgrund der in der Arbeit genannten philosophischen Voraussetzungen (die auf „Gott würfelt nicht“ hinauslaufen) inzwischen durch sorgfältige Experimente, basierend auf der sog. Bellschen Ungleichung, explizit falsifiziert worden, was ein wissenschaftstheoretisches Grundlagenergebnis darstellt.

Die Bellsche Ungleichung, die in Sachen Quantenmechanik eine experimentelle Entscheidung für oder wider Einstein ermöglichte, wurde erst lange nach Einsteins Tod bekannt, und es dauerte weitere Jahrzehnte, ehe die Entscheidung experimentell durchgeführt werden konnte. Sie fiel gegen Einstein aus.

Heute gelten Einsteins grundlegende Einwände gegen die Quantenmechanik daher als widerlegt, und zwar in sehr subtiler und für Einstein in keiner Weise ehrenrühriger Art. Die Einwände werden daher in der Physik nicht mehr vertreten, und zwar auch nicht von einer Minderheit. Trotzdem ist Einsteins Autorität auch in dieser Angelegenheit bei den Physikern ungebrochen, weil er als erster „den Finger in eine offene Wunde gelegt hat“ und seine Einwände, obwohl sie sich wegen nicht zutreffender philosophischer Prämissen[8] als falsch erwiesen haben, trotzdem eine Fülle konkreter und zukunftsweisender Physik produzierten.

Zu den oben genannten experimentellen Ergebnissen siehe z. B. Alain Aspect. Ein Resümee unter vielen:

„Die jüngsten quantenoptischen Experimente dürften genügen, Einstein im Grabe rotieren zu lassen. […] Aus Einsteins Gedankenexperiment sind jedenfalls inzwischen eine Reihe wirklicher Experimente geworden, deren Ergebnisse bestätigt haben, daß Bohr eindeutig recht hatte und Einstein bedauerlicherweise unrecht.“

– Davies, S. 208

Literatur

  • Paul Davies: Die Unsterblichkeit der Zeit. Die moderne Physik zwischen Rationalität und Gott. Scherz, Bern u. a. 1995.
  • Dieter Hattrup: Einstein gegen den würfelnden Gott. Kindle Edition, 2011.
  • Werner Heisenberg: Der Teil und das Ganze. Gespräche im Umkreis der Atomphysik. Piper, München 1969.
  • Richard Morris: Gott würfelt nicht. Universum, Materie und kreative Intelligenz. Europa, Hamburg 2001, ISBN 3-203-80099-3.

Einzelnachweise und Fußnoten

  1. ↑ Albert Einstein, Hedwig und Max Born: Briefwechsel 1916 - 1955. Rowohlt Taschenbuchverlag, Reinbek bei Hamburg, 1972, S. 97f
  2. ↑ Max Born: Physik im Wandel meiner Zeit. Verlag Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1959, 3. Auflage, S. 244
  3. ↑ Ernst Peter Fischer: Die andere Bildung. Was man von den Naturwissenschaften wissen sollte. Abschnitt Der würfelnde Gott. Ullstein, Berlin 2001, ISBN 978-3550071515.
  4. ↑ 4,0 4,1 L. E. Ballentine, Einstein's Interpretation of Quantum Mechanics, Am. J. Phys. 40, 1763 (1972)
  5. ↑ Arthur Fine, The Shaky Game, Einstein Realism and the Quantum Theory, Science and Its Conceptual Foundations series, 1996
  6. ↑ 6,0 6,1  Gregor Schiemann: Warum Gott nicht würfelt, Einstein und die Quantenmechanik im Licht neuerer Forschungen. In: R. Breuniger (ed.), Bausteine zur Philosophie. Bd. 27: Einstein. 2010 (PDF).
  7. ↑  Mario Wingert: Einsteins Vermächtnis: die Revolution der Physik : die Auflösung des Welle/Teilchen-Paradoxons. BoD, 2003, S. 8 (https://books.google.de/books?id=aiXuoKVSmrAC&printsec=frontcover&dq=Die+neue+Kopenhagener+Deutung+mario+wingert&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwikpefE9KPPAhWEhywKHX_9DCYQ6AEIHDAA#v=onepage&q=Die%20neue%20Kopenhagener%20Deutung%20mario%20wingert&f=false).
  8. ↑ 8,0 8,1 Die fehlerhaften philosophischen Prämissen Albert Einsteins können wie folgt formuliert werden: Jede physikalische Theorie muss erstens das Prinzip des Realismus erfüllen, d. h. alle Zustände existieren schon vor der Messung. Sie muss zweitens das Prinzip der Lokalität erfüllen. Die Quantenmechanik verletzt beide Prämissen: Zustände werden durch die Messung nicht festgestellt, sondern hergestellt („präpariert“ ). Die Quantenmechanik ist ferner „nichtlokal“, da der Zustandsvektor die momentane Wellenfunktion überall festlegt.
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