Seelische Beobachtung und Lokalität (Physik): Unterschied zwischen den Seiten

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'''Seelische Beobachtung''' ist eine [[geisteswissenschaft]]liche  (Geisteswissenschaft i.S.d. Anthroposophie) philosophische Methode, wie sie von Rudolf Steiner in seinen philosophischen Grundwerken entwickelt und angewandt wurde. Steiner gibt für sein Werk "Die Philosophie der Freiheit" an, daß es ein Forschungsresultat der "seelischen Beobachtung nach naturwissenschaftlicher Methode" sei. Diese Methode ist der [[Phänomenologie|phänomenologischen]] [[Methode]] [[Husserl]]s verwandt, wenn auch nicht identisch.
'''Lokalität''' ist in der [[Physik]] die Eigenschaft einer Theorie, dass Vorgänge nur Auswirkungen auf ihre direkte räumliche Umgebung haben. '''Nichtlokalität''' lässt auch zu, Effekte mit [[Fernwirkung (Physik)|Fernwirkungen]] vorherzusagen.


<blockquote>
== Grundlagen ==
"Die seelische Beobachtung des Erkenntnisvorgangs und der Bewußtseinsereignisse überhaupt wird oft mit einem 'Philosophieren' im Sinne eines schlußfolgernden Gebrauchs des Denkens verwechselt. Sie steht aber der naturwissenschaftlichen Forschungsweise entschieden näher als einer solchen Spekulation, da sie den Gedanken nur zur Ordnung und Durchdringung von Beobachtungen gebraucht. Da die Anwendung der forschenden Aufmerksamkeit in der methodischen Disziplinierung seelischer Beobachtung (des Beobachtens von Seelischem und Geistigem) heute weithin ungewohnt ist und man daher meist über keine Erfahrung auf dem Gebiet verfügt, ist jene Verwechslung verständlich. (...)
</blockquote><blockquote>
Die seelische Beobachtung ist eine ''phänomenologische'' Methode, die nur solche Ausgangspunkte ihrer Untersuchung wählt, welche der Beobachtung unmittelbar zugänglich sind. (...)
</blockquote><blockquote>
Die seelische Beobachtung dringt wieder in das Erfahren der seelisch-geistigen Welt ein, deren Kenntnis der materialistischen Bewußtsseinsart verloren ging. Der Wiedereintritt in einen Bereich, der einer älteren Menschheit vertraut war, kann aber heute nicht mehr in der nicht mehr zeitgemäßen Weise der gläubigen oder durch Symbole vermittelten (wahrnehmungsartig empfangenden)
Zuwendung zum Göttlichen geschehen. Vielmehr ist die ... seelische Beobachtung eine Fähigkeit, welche durch die moderne naturwissenschaftliche Forschung erlangt wurde.:" (Witzenmann: Sinn und Sein, aus der Vorbemerkung, S. 7ff.)
</blockquote>


Grundsätzlich steht diese Fähigkeit zur seelischen Beobachtung heute jedem modernen Menschen im Sinne einer kulturell vermittelten Kompetenz zur Verfügung, nicht nur dem geschulten Naturwissenschaftler.
Bei ''Nichtlokalität'' bzw. ''Lokalität'' geht es prinzipiell um die Frage, ob oder unter welchen Bedingungen ein Ereignis ein anderes Ereignis beeinflussen kann. (Unter [[Ereignis]] versteht man in der Physik einen beliebigen physikalischen Vorgang, der zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort stattfindet.) Die Beantwortung dieser Frage fällt in den unten ausgeführten physikalischen Theorien jeweils unterschiedlich aus.


== Lokalität in der Newtonschen Physik ==


In 'Grundlinien einer Erkenntnistheorie der Goetheschen Weltanschauung' gibt Rudolf Steiner den Ursprung der [[Methodologie]] an, die die anzuwendende Methode genauer bestimmt. Sie ist dem Forschen [[Schiller]]s abgelesen:
In der [[Klassische Physik|klassischen Physik]] bzw. der [[Wikipedia:Newtonsche_Mechanik|Newtonschen Mechanik]] wird diese Fragestellung (nämlich wann welche Ereignisse sich beeinflussen können) nicht explizit untersucht, jedoch ergibt sich als direkte Folge der Newtonschen Grundannahmen ([[absolute Zeit]], [[absoluter Raum]] usw.), dass prinzipiell jedes Ereignis jedes andere beeinflussen kann. Mit anderen Worten, es sind beliebige Fernwirkungen möglich.


<blockquote>
Typisches Beispiel ist das klassisch-newtonsche Konzept der [[Gravitation]], die beliebig fern und instantan wirkt.
"Damit ist zugleich  gerechtfertigt,  warum  wir  unsere  Ausführungen  als  auf
Grundlage  der Goethe-Schillerschen Weltanschauung  erbaut bezeichnen.  Sie  wollen  das  wissenschaftliche  Denken  Goethes
nach jener Methode betrachten, für die Schiller das Vorbild geliefert hat. Goethes Blick ist auf die Natur und das Leben gerichtet;  und die  Betrachtungsweise,  die  er  dabei  befolgt, soll der Vorwurf (der Inhalt) für  unsere Abhandlung sein;  Schillers Blick ist auf Goethes Geist gerichtet; und die Betrachtungsweise, die er dabei befolgt, soll das Ideal unserer Methode sein." {{G|002|008}}
</blockquote>


Eine ausgearbeitete Methodologie der 'seelischen Beobachtung' gibt es indessen bisher nicht. Weder Schiller, noch Steiner und später Witzenmann haben die Methode selbst einer eingehenderen Explikation unterzogen.
== Lokalität in der Speziellen Relativitätstheorie ==


<blockquote>
In der [[Spezielle Relativitätstheorie|Speziellen Relativitätstheorie]] Einsteins wurden die Newtonschen Begriffe von Raum und Zeit modifiziert, so dass eine Neubeantwortung der obigen Fragestellung interessant wurde. Dabei hat sich gezeigt, dass es Ereignisse gibt, die sich prinzipiell nicht beeinflussen können. Das sind z.&nbsp;B. Paare von Ereignissen, die sich nicht durch einen [[Licht]]strahl verbinden lassen, denn in der speziellen Relativitätstheorie wird die [[Lichtgeschwindigkeit]] als oberste Grenzgeschwindigkeit angesehen.
"Man muß demnach erst einmal festhalten: genau genommen wird der Steinersche Begriff der "Denk-Beobachtung" von Witzenmann weder behandelt noch geklärt. Er klärt seine eigene, explizit ausgeübte Methode nicht; untersucht auch nicht Steiners Aussagen zu dieser Methode. Dieses Resultat gilt es besonders zu betonen angesichts der Tatsache, daß Witzenmanns Aufsatz<ref>Herbert Witzenmann, Intuition und Beobachtung, in: ders. Intuition und Beobachtung, Teil 1. Stuttgart 1977, S. 73 ff. Dieser Aufsatz, der hier mit Ergänzungen und Änderungen neu abgedruckt wird, erschien erstmals in der Zeitschrift "Die Drei«, 1948, 6. 72</ref> durch einen Literaturverweis in seiner Schrift "Die Philosophie der Freiheit als Grundlage künstlerischen Schaffens" (S. 40) im Zusammenhang mit der Frage nach dem Wesen der "seelischen Beobachtung" ausdrücklich hervorgehoben wird. Alles, was wir dort über die Methode der "seelischen Beobachtung" des Denkens im engeren Sinne erfahren, beschränkt sich weitgehend auf zwei kaum aussagefähige Sätze in einer Anmerkung." (Muschalle:  Rudolf Steiners Begriff der Denk-Beobachtung (Stand 12.07.01) Kapitel 6.6 Herbert Witzenmann<ref>http://www.studienzuranthroposophie.de/14AporieKap6.6.html</ref>)
</blockquote>
Gemeint ist folgender Satz in der Anmerkung in dem Aufsatz 'Intuition und Beoachtung' (Lit: Intuition und Beobachtung, TL 1, S. 83):
<blockquote>
"Das Denken kann nicht, wie es die materialistischen Denker anstreben, »durch einen bloßen Beobachtungsprozeß« in derselben Art wie die anderen Gegenstände des Weltinhaltes gefunden werden. Vielmehr entzieht es sich der »normalen Beobachtung« und ist nur einem »Ausnahmezustand« des Beobachtens, nämlich der Intuition zugänglich." (Diese Anmerkung Witzenmanns hat einen Bezug zu einer Passage in der 'Philosophie der Freiheit', (Ausgabe 1921, S. 45))
</blockquote>


Allerdings hat man es hier mit der Frage zu tun, wie das ''Denken'' der seelischen Beobachtung zugänglich ist. Durch einen "Ausnahmezustand" des Beobachtens, durch "Intuition". Es ist dabei fraglich, ob die seelische Beobachtung als Methode mit einem solchen 'Beobachten im Ausnahmezustand' bzw. Intuition gleichzusetzen ist, oder ob sie angesichts des Gegenstandes "Denken" in dem ''Modus'' "Ausnahmezustand" beobachtet. Das Denken ist nicht der einzige Gegenstand der seelischen Beobachtung. Gegenstand der Methode sind ganz allgemein das Seelische und Geistige, im Unterschied zur Natur.  
''Beispiel:'' Ein Ereignis A, hier und jetzt auf der Erde, und ein Ereignis B, welches ein Jahr später auf Alpha Centauri stattfindet, können nicht durch einen Lichtstrahl verbunden sein, da Alpha Centauri vier Lichtjahre entfernt liegt und der Lichtstrahl nach einem Jahr Alpha Centauri noch nicht erreicht hat. Da ein ''Einfluss'' – gleich welcher Art – nicht schneller als Licht sein kann, können sich A und B auch nicht gegenseitig beeinflussen. Physiker sprechen hierbei von einer ''raumartigen'' Trennung der Ereignisse A und B. Man sagt auch, dass das Ereignis B für das Ereignis A ''nicht-lokal'' ist.


<blockquote>
Es ist eine fundamentale Aussage der (speziellen) Relativitätstheorie, dass die [[Kausalität]], also die strenge Abfolge von Ursache und Wirkung, nur dann erhalten bleibt, wenn sich die Ereignisse A und B gegenseitig beeinflussen können. Da man die Kausalität nicht aufgeben  möchte, akzeptiert man eher das Vorhandensein von sich-nicht-beeinflussbaren Ereignissen. Man formuliert daher in der speziellen Relativitätstheorie das ''Prinzip der Lokalität'': Nur ''lokale'' Ereignisse können einen physikalischen Vorgang beeinflussen.
"Die seelische Beobachtungsfähigkeit selbst ist nämlich (dies zeigt sich, wenn man sie auf sich selbst anwendet) das Wesenhafte dessen, was man Gewissen nennt. (...) Die seelische Beobachtung ist ''Denkblick'', innere Blickfähigkeit. Mit dieser können wir die Gebilde des Denkens unmittelbar, die übrigen Wahrnehmungen mittelbar beobachten. (Auch Gefühle werden - nicht jedoch ihre geistigen Urbilder - mittelbar beobachtet.) Wenn man von [[Aufmerksamkeit]] spricht, meint man den Denkblick. Dieser ist die in sich zurückgestaute Denkaktivitität. Als hervorbringender ''Denkakt'' verschmilzt diese Denkaktivität (im Gegensatz zu dem an sich haltenden und im Abstand verbleibenden Denkblick) mit den Denkinhalten. Der Denkblick ist die zurückgestaute, der Denkakt die in die Denkinhalte überfließenden Denkaktivität. In beiden Fällen handelt es sich um Erscheinungs- und Ausdrucksformen des ''Denkwillens''. (Lit.: Witzenmann: Das sokratische Motiv, S.32)
</blockquote>


Die Art und Qualität des modernen Forschens, das typische methodische Vorgehen, wie es sich paradigmatisch im naturwissenschaftlichen Forschen zeigt, sind auch Definitionsmerkmale der 'seelischen Beobachtung'. Sie unterscheidet sich von der naturwissenschaftlichen Forschungsmethode unter ''diesem'' Aspekt lediglich darin, daß sie eine Modifikation dahingehend erfährt, dem besonderen Gegenstandsgebiet "Seele und Geist" angemessen zu sein.
== Nichtlokalität in der Quantentheorie ==


Es ist sogar fraglich, ob Steiner mit der Formulierung "seelische Beobachtungsresultate nach naturwissenschaftlicher Methode" überhaupt etwas anderes als das moderne forschende Beobachten, (das z.B. auch im Alltag stattfinden kann, wenn man andere Menschen oder Situationen beobachtet, um sie einzuschätzen), gemeint hat, und zusätzlich den besonderen Gegenstand hervorheben wollte, der ja bekanntlich Materialisten als nicht existent gilt: Beobachtungsresultate auf dem Gebiet des Seelischen.
In der [[Wikipedia:Kopenhagener Deutung|Kopenhagener Deutung]] der [[Quantenmechanik]] sieht die Situation wieder anders aus. Da bei der Entwicklung der Quantentheorie (obwohl später entstanden) die Relativitätstheorie nicht beachtet wurde (sondern die Quantentheorie gänzlich aus nicht-relativistischen Prinzipien aufgebaut wurde), kann es nicht verwundern, dass das Prinzip der Lokalität hier nicht gilt.  


Die Formulierung bringt den Anspruch strenger Wissenschaftlichkeit zum Ausdruck, trotzdem es sich um ein besonderes Forschungsgebiet handelt, dessen Existenz dem Common Sense zweifelhaft ist, oder, wenn Seele und Geist als existent zugegeben werden, bezweifelt wird, daß auf dem Gebiet des Seelischen und Geistigen streng wissenschaftlich nach dem Vorbild der modernen Naturwissenschaften geforscht werden könne. Im Titel der 1. Auflage der 'Philosophie der Freiheit' heißt es übrigens lediglich "Beobachtungs-Resultate nach naturwissenschaftlicher Methode". Das Wort 'seelisch' ist ein Zusatz der Neuauflage 1918.
Grundsätzlich postuliert die Quantenmechanik, dass für die Verteilung der Ergebnisse einer Messung bestimmter physikalischer Größen ("Messwerte") lediglich Wahrscheinlichkeiten angegeben werden können. Ein typisches Beispiel ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsverteilung des Elektrons im Atom ([[Wikipedia:Orbital|Orbital]]). Sie ist (nahezu) nie Null, in der Nähe des Atomkerns nicht, aber auch nicht auf [[Wikipedia:Alpha Centauri|Alpha Centauri]] (obgleich sehr niedrig, fast null). Diese Aufenthalts- [[Wikipedia:Wahrscheinlichkeitsverteilung|Wahrscheinlichkeitsverteilung]] wird durch das [[Wikipedia:Betragsquadrat|Betragsquadrat]] der Amplitude der [[Wikipedia:Wellenfunktion|Wellenfunktion]] beschrieben. Im Augenblick einer wirklichen Messung ("wo ist das Elektron jetzt") ''kollabiert'' die Wellenfunktion: Am Ort des Elektrons wird sie eins, überall sonst null. Die Frage, auf die die Quantenmechanik nur implizit eine Antwort gibt, ist, ob dieser Kollaps der Wellenfunktion ''instantan'' (augenblicklich) erfolgt oder sich "nur" mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt. Mit anderen Worten: Wenn eine Ortsmessung eines Elektrons auf der Erde erfolgt, wie schnell ändert die Wellenfunktion ihren Wert auf Null auf Alpha Centauri? Sofort oder erst in vier Jahren? Die implizite Antwort der Quantentheorie heißt: Der [[Wikipedia:Kollaps_der_Wellenfunktion|Kollaps der Wellenfunktion]] erfolgt instantan, ist also ''nicht-lokal'' (impliziert daher Fernwirkungen). Genau diesen Umstand bezeichnet man als ''Quanten-Nichtlokalität''.


<blockquote>
Diese sehr theoretischen Ausführungen kann man jedoch bereits mit so genannten [[Wikipedia:Quantenverschränkung|verschränkten Paaren]] praktisch nachspielen, wo eine quantenmechanische Messung an einem Ort einen Kollaps der Wellenfunktion an einem anderen Ort nach sich zieht. Dabei zeigt sich, dass zwar der Kollaps der Wellenfunktion instantan erfolgt, jedoch keine echten Informationen übertragen werden können, sodass die Einstein-Kausalität dennoch erhalten bleibt. Diese Ergebnisse entsprechen der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, die der Wellenfunktion keine unmittelbare physikalische Realität zuschreibt, sondern nur den Messergebnissen. Der "Kollaps" der Wellenfunktion ist daher kein physikalisches Phänomen, das mit Lichtgeschwindigkeit "übertragen" werden müsste. Unser Wissen über die realisierte Möglichkeit des Messprozesses an einem Teil des verschränkten Paares schließt lediglich bestimmte andere Messergebnisse an dem anderen Teil aus. Welche Messergebnisse ausgeschlossen sind, weiß man jedoch nur, wenn man auch das erste Messergebnis kennt. Diese Information muss klassisch übertragen werden.  
"Zum Seelischen können wir uns
nicht in derselben Art fragend mit dem gewöhnlichen Bewußtsein
stellen, wie zur Natur. Dieses Seelische läuft in
uns ab. Wir können es bloß erfahren, bloß erleben. Aber
wir werden nichts gewinnen, wenn wir das, was uns schon
bekannt ist, dann so gliedern, wie wir gesetzmäßig die Natur
gliedern, um zu einer Naturwissenschaft zu kommen.
Dieses seelische Erleben, wie es im gewöhnlichen Alltagsdasein
auftritt, kann man erleben; aber es ist eigentlich,
indem man es so erlebt, kein Anlaß da, es in derselben
Weise zu behandeln wie die Naturtatsachen. Diese führen
auf Schritt und Tritt sozusagen ins Unbekannte, während
wir im seelischen Erleben unmittelbar drinnenstehen. Man
muß sich schon an der Naturwissenschaft selbst gewisse
Fragestellungen anerziehen, wenn man dem seelischen Erleben
gegenüber eine ähnliche '''Methode''' anwenden will, wie
sie in der Naturwissenschaft üblich ist.
Man könnte nun sagen: Der Natur gegenüber ist der
Beobachter als selbstverständliche Außenpersönlichkeit gegeben;
dem seelischen Erleben steht kein Beobachter gegenüber. Daher verzweifelten manche Leute überhaupt an einer
Möglichkeit, das seelische Leben zu beobachten, weil sie sich
gar nicht vorstellen konnten, wie die Spaltung sich vollziehen
könnte: daß man zu gleicher Zeit den Ablauf des
Seelenlebens hat und dennoch Beobachter ist.
Das ist es aber gerade, dieses sonderbare Paradoxon, was
eintreten muß, um eine Seelenwissenschaft, die sich der Naturwissenschaft
zur Seite stellen kann, ich mochte sagen, im
Geiste der Forderungen der Naturwissenschaft wieder erstehen
zu lassen. Die Frage nach dem Beobachter des seelischen
Lebens muß ernst, muß in ihrer vollen Bedeutung
und Tiefe genommen werden. Dasjenige, was in uns lebt,
kann dieses Seelische nicht unmittelbar beobachten. Wenn
der Naturforscher, der das Ideal naturwissenschaftlicher
Anschauung in der Gegenwart erfüllen will, in seiner Vorstellungsweise
alles absondert, was Seele ist, wenn er gewissermaßen
das Seelische ganz zurücktreten läßt, so muß
der Seelenforscher heute den gerade entgegengesetzten Weg
gehen: Er muß nun nichts absondern von den seelischen Erlebnissen,
sondern er muß etwas hereinholen in diese seelischen
Erlebnisse; er muß diese seelischen Erlebnisse mit
etwas durchdringen, was im gewöhnlichen Bewußtsein nicht
da ist. Gerade den entgegengesetzten Weg muß der Seelenforscher
gehen! Weil Naturwissenschaft groß geworden ist
auf ihrem Wege, muß der Seelenforscher diesen entgegengesetzten
Weg gehen. Die große, bedeutungsvolle Frage
entsteht: Wie kann dieser Weg gefunden werden?" {{G|073|14}}f. (1918)
</blockquote>
<blockquote>
"Klar muß man sich von vornherein bei der anthroposophisch
orientierten Seelenwissenschaft sein, daß man mit
dem Bewußtsein, das unseren Alltag erfüllt, das auch in
der gewöhnlichen naturwissenschaftlichen Forschung üblich
ist, wie ich schon angeführt habe, nicht auskommt. Seelenwissenschaft
wird eine Bewußtseinsfrage werden. Und als
solche Bewußtseinsfrage habe ich diese Seelenwissenschaft
in meinem vor einem Jahre erschienenen Buche «Vom Menschenrätsel
» behandelt: Wenn die Seele so, wie sie im gewöhnlichen
Erleben ihren eigenen Erfahrungen gegenübersteht,
von diesen Erfahrungen im Grunde nichts wissen
kann - wenn sie sie nur erleben kann, wie man die äußere
Natur, bevor man ein naturwissenschaftliches Bild von ihr
hat, erlebt -, so deutet das schon darauf hin, daß diese Seele
mit sich Veränderungen vornehmen muß, wenn sie ihre eigenen
Tatsachen beobachten will. Das wird manche Schwierigkeiten
geben gegenüber der herrschenden Denkweise der
Gegenwart. Diese geht dahin, an die Seele ja nicht zu rühren,
sie so zu lassen, wie man sie gewissermaßen, wie man
etwa sagt, «aus den Händen der Natur selbst» erhalten hat,
und in der Wissenschaft an dasjenige, was da in ihr lebt,
anzuknüpfen. Seelenwissenschaft wird aber aus den tieferen
Quellen, die für das gewöhnliche Erleben verborgen
sind, Kräfte heraufholen müssen, durch die andere '''Beobachtungsmethoden''',
andere Vorstellungsarten entstehen,
als sie im gewöhnlichen Leben da sind." {{G|073|16}} (1918)
</blockquote>


Der Forscher muß etwas hereinholen in das Forschungsgebiet, es mit ihm durchdringen, mit etwas, das im gewöhnlichen Bewußtsein nicht vorhanden ist. Die Seele muß mit sich Veränderungen vornehmen, um das Seelische erforschen zu können. Die weiteren Ausführungen in GA 73 legen dann nahe, daß es sich um Organbildung handeln muß.  
Allerdings bietet diese sogenannte [[Wikipedia:Quantenteleportation|Quantenteleportation]] die Möglichkeit einer besonders sicheren [[Wikipedia:Verschlüsselung|Verschlüsselung]]: Wenn Sender und Empfänger jeweils ein Teil eines verschränkten Paares besitzen, so können sie sich verschlüsselte Botschaften zusenden, die prinzipiell von dritten nicht unbemerkt abgehört werden könnten ([[Wikipedia:Quantenkryptografie|Quantenkryptografie]]). Allerdings gilt das nur für den Fall, dass der "Lauscher"  einen ''klassischen Messvorgang'' bei der Bestimmung des Quantenzustands eines abgefangenen Teilchens verwendet. Einer Gruppe von US-Wissenschaftlern des [[Wikipedia:Massachusetts Institute of Technology|Massachusetts Institute of Technology]] gelang es unter der Leitung von [[Wikipedia:Taehyun Kim|Taehyun Kim]] im November 2006 in einer nach dem [[Wikipedia:Quantenschlüsselaustausch#BB84-Protokoll|BB84-Protokoll]] verschlüsselten Nachricht bis zu 40 % der Übertragung  unbemerkt abzuhören - allerdings in einer ''Simulation'' und unter Laborbedingungen. Die Resultate des Experimentes wurden am 25. April [[Wikipedia:2007|2007]] in der Fachzeitschrift ''[[Wikipedia:Physical Review|Physical Review]]'' veröffentlicht.<ref>Taehyun Kim, Ingo Stork genannt Wersborg, Franco N. C. Wong, Jeffrey H. Shapiro: ''[http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0611/0611235v1.pdf Complete physical simulation of the entangling-probe attack on the BB84 protocol.] (PDF; 180&nbsp;kB)''</ref>


Damit ist ein wichtiger zentraler Aspekt der 'seelischen Beobachtung' als Methode benannt: Sie muß, sofern noch nicht vorhanden, sich das Beobachtungsorgan erst schaffen. Daraus erschließt sich auch die Bezeichnung als 'seelische' Beobachtung: Sie ist Beobachtung des Seelischen mittels der Seele als einem Organ.
== Siehe auch ==
== Nachweise ==
*[[Wikipedia:Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon|Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon]]
 
== Weblinks ==
*[http://www.Quantumlab.de Beweis der Nichtlokalität im interaktiven Experiment mit verschränkten Photonen]
 
== Literatur ==
* Tim Maudlin: ''Quantum non-locality and relativity - metaphysical intimations of modern physics.'' Blackwell, Malden 2002, ISBN 0-631-23220-6
* Peter G. Bergmann: ''Classical and quantum nonlocality.'' World Scientific, Singapore 2000, ISBN 981-02-4296-4
* Andrej A. Grib, et al. : ''Nonlocality in quantum physics.'' Kluwer, New York 1999, ISBN 978-0306461828
* William M. Dickson: ''Quantum chance and non-locality - probability and non-locality in the interpretations of quantum mechanics.'' Cambridge Univ. Press, Cambridge 1998, ISBN 0-521-58127-3
* Michael Redhead: ''Incompleteness, nonlocality and realism - a prolegomenon to the philosophy of quantum mechanics.'' Clarendon Pr., Oxford 1987, ISBN 0-19-824937-3
* [[Wikipedia:John Stewart Bell|John S. Bell]]: ''Indeterminismus und Nichtlokalität.'' in: ''Naturwissenschaft und Weltbild - Mathematik und Quantenphysik in unserem Denk- und Wertesystem.'' Hölder-Pichler-Tempsky, Wien 1992, ISBN 3-209-01466-3, S. 85 - 98
 
== Einzelnachweise ==
<references/>
<references/>
== Literatur ==
 
*[[Herbert Witzenmann]], ''Intuition und Beobachtung. Das Erfassen des Geistes im Erleben des Denkens, TL 1'', 1992, Gideon-Spicker-Verlag (zurerst Freies Geistesleben), ISBN 3857042079
{{DEFAULTSORT:Lokalitat}}
*Herbert Witzenmann, ''Intuition und Beobachtung. Befreiung des Erkennens, Erkennen der Freiheit, TL 2'', 1992, Gideon-Spicker-Verlag (zurerst Freies Geistesleben), ISBN 3857042087
[[Kategorie:Physik]]
* Herbert Witzenmann, ''Sinn und Sein. Der gemeinsame Ursprung von Gestalt und Bewegung'', Verlag Freies Geistesleben, 1989, ISBN 3772508723
[[Kategorie:Relativitätstheorie]]
*[[Michael Muschalle]]: ''Studien zur Anthroposophie Bd. 1: Beobachtung des Denkens bei Rudolf Steiner'', Books on Demand, ISBN 3833492287
[[Kategorie:Quantenphysik]]
*Michael Muschalle: ''Studien zur Anthroposophie Bd. 2: Studien zur Erkenntnistheorie und Freiheitsphilosophie Rudolf Steiners'', Books on Demand, 2007, ISBN 3837012905
 
*Rudolf Steiner: ''Grundlinien einer Erkenntnistheorie der Goetheschen Weltanschauung''. 8. Auflage. Rudolf Steiner Verlag, Dornach 2002, ISBN 3-7274-0020-X; '''Tb 629''', ISBN 978-3-7274-6290-0 {{Schriften|002}}
{{Wikipedia}}
*Rudolf Steiner: ''Die Philosophie der Freiheit'', [[GA 4]] (1995), ISBN 3-7274-0040-4; '''Tb 627''', ISBN 978-3-7274-6271-9 {{Schriften|004}}
#Rudolf Steiner: ''Die Ergänzung heutiger Wissenschaften durch Anthroposophie'', [[GA 73]] (1987), ISBN 3-7274-0730-1
{{GA}}
[[Kategorie:Erkenntnistheorie]][[Kategorie:Wissenschaftstheorie]][[Kategorie:Wissenschaft]][[Kategorie:Phänomenologie]][[Kategorie:Philosophie]][[Kategorie:Philosophie und Anthroposophie]]

Version vom 7. April 2018, 07:21 Uhr

Lokalität ist in der Physik die Eigenschaft einer Theorie, dass Vorgänge nur Auswirkungen auf ihre direkte räumliche Umgebung haben. Nichtlokalität lässt auch zu, Effekte mit Fernwirkungen vorherzusagen.

Grundlagen

Bei Nichtlokalität bzw. Lokalität geht es prinzipiell um die Frage, ob oder unter welchen Bedingungen ein Ereignis ein anderes Ereignis beeinflussen kann. (Unter Ereignis versteht man in der Physik einen beliebigen physikalischen Vorgang, der zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort stattfindet.) Die Beantwortung dieser Frage fällt in den unten ausgeführten physikalischen Theorien jeweils unterschiedlich aus.

Lokalität in der Newtonschen Physik

In der klassischen Physik bzw. der Newtonschen Mechanik wird diese Fragestellung (nämlich wann welche Ereignisse sich beeinflussen können) nicht explizit untersucht, jedoch ergibt sich als direkte Folge der Newtonschen Grundannahmen (absolute Zeit, absoluter Raum usw.), dass prinzipiell jedes Ereignis jedes andere beeinflussen kann. Mit anderen Worten, es sind beliebige Fernwirkungen möglich.

Typisches Beispiel ist das klassisch-newtonsche Konzept der Gravitation, die beliebig fern und instantan wirkt.

Lokalität in der Speziellen Relativitätstheorie

In der Speziellen Relativitätstheorie Einsteins wurden die Newtonschen Begriffe von Raum und Zeit modifiziert, so dass eine Neubeantwortung der obigen Fragestellung interessant wurde. Dabei hat sich gezeigt, dass es Ereignisse gibt, die sich prinzipiell nicht beeinflussen können. Das sind z. B. Paare von Ereignissen, die sich nicht durch einen Lichtstrahl verbinden lassen, denn in der speziellen Relativitätstheorie wird die Lichtgeschwindigkeit als oberste Grenzgeschwindigkeit angesehen.

Beispiel: Ein Ereignis A, hier und jetzt auf der Erde, und ein Ereignis B, welches ein Jahr später auf Alpha Centauri stattfindet, können nicht durch einen Lichtstrahl verbunden sein, da Alpha Centauri vier Lichtjahre entfernt liegt und der Lichtstrahl nach einem Jahr Alpha Centauri noch nicht erreicht hat. Da ein Einfluss – gleich welcher Art – nicht schneller als Licht sein kann, können sich A und B auch nicht gegenseitig beeinflussen. Physiker sprechen hierbei von einer raumartigen Trennung der Ereignisse A und B. Man sagt auch, dass das Ereignis B für das Ereignis A nicht-lokal ist.

Es ist eine fundamentale Aussage der (speziellen) Relativitätstheorie, dass die Kausalität, also die strenge Abfolge von Ursache und Wirkung, nur dann erhalten bleibt, wenn sich die Ereignisse A und B gegenseitig beeinflussen können. Da man die Kausalität nicht aufgeben möchte, akzeptiert man eher das Vorhandensein von sich-nicht-beeinflussbaren Ereignissen. Man formuliert daher in der speziellen Relativitätstheorie das Prinzip der Lokalität: Nur lokale Ereignisse können einen physikalischen Vorgang beeinflussen.

Nichtlokalität in der Quantentheorie

In der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik sieht die Situation wieder anders aus. Da bei der Entwicklung der Quantentheorie (obwohl später entstanden) die Relativitätstheorie nicht beachtet wurde (sondern die Quantentheorie gänzlich aus nicht-relativistischen Prinzipien aufgebaut wurde), kann es nicht verwundern, dass das Prinzip der Lokalität hier nicht gilt.

Grundsätzlich postuliert die Quantenmechanik, dass für die Verteilung der Ergebnisse einer Messung bestimmter physikalischer Größen ("Messwerte") lediglich Wahrscheinlichkeiten angegeben werden können. Ein typisches Beispiel ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsverteilung des Elektrons im Atom (Orbital). Sie ist (nahezu) nie Null, in der Nähe des Atomkerns nicht, aber auch nicht auf Alpha Centauri (obgleich sehr niedrig, fast null). Diese Aufenthalts- Wahrscheinlichkeitsverteilung wird durch das Betragsquadrat der Amplitude der Wellenfunktion beschrieben. Im Augenblick einer wirklichen Messung ("wo ist das Elektron jetzt") kollabiert die Wellenfunktion: Am Ort des Elektrons wird sie eins, überall sonst null. Die Frage, auf die die Quantenmechanik nur implizit eine Antwort gibt, ist, ob dieser Kollaps der Wellenfunktion instantan (augenblicklich) erfolgt oder sich "nur" mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt. Mit anderen Worten: Wenn eine Ortsmessung eines Elektrons auf der Erde erfolgt, wie schnell ändert die Wellenfunktion ihren Wert auf Null auf Alpha Centauri? Sofort oder erst in vier Jahren? Die implizite Antwort der Quantentheorie heißt: Der Kollaps der Wellenfunktion erfolgt instantan, ist also nicht-lokal (impliziert daher Fernwirkungen). Genau diesen Umstand bezeichnet man als Quanten-Nichtlokalität.

Diese sehr theoretischen Ausführungen kann man jedoch bereits mit so genannten verschränkten Paaren praktisch nachspielen, wo eine quantenmechanische Messung an einem Ort einen Kollaps der Wellenfunktion an einem anderen Ort nach sich zieht. Dabei zeigt sich, dass zwar der Kollaps der Wellenfunktion instantan erfolgt, jedoch keine echten Informationen übertragen werden können, sodass die Einstein-Kausalität dennoch erhalten bleibt. Diese Ergebnisse entsprechen der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, die der Wellenfunktion keine unmittelbare physikalische Realität zuschreibt, sondern nur den Messergebnissen. Der "Kollaps" der Wellenfunktion ist daher kein physikalisches Phänomen, das mit Lichtgeschwindigkeit "übertragen" werden müsste. Unser Wissen über die realisierte Möglichkeit des Messprozesses an einem Teil des verschränkten Paares schließt lediglich bestimmte andere Messergebnisse an dem anderen Teil aus. Welche Messergebnisse ausgeschlossen sind, weiß man jedoch nur, wenn man auch das erste Messergebnis kennt. Diese Information muss klassisch übertragen werden.

Allerdings bietet diese sogenannte Quantenteleportation die Möglichkeit einer besonders sicheren Verschlüsselung: Wenn Sender und Empfänger jeweils ein Teil eines verschränkten Paares besitzen, so können sie sich verschlüsselte Botschaften zusenden, die prinzipiell von dritten nicht unbemerkt abgehört werden könnten (Quantenkryptografie). Allerdings gilt das nur für den Fall, dass der "Lauscher" einen klassischen Messvorgang bei der Bestimmung des Quantenzustands eines abgefangenen Teilchens verwendet. Einer Gruppe von US-Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology gelang es unter der Leitung von Taehyun Kim im November 2006 in einer nach dem BB84-Protokoll verschlüsselten Nachricht bis zu 40 % der Übertragung unbemerkt abzuhören - allerdings in einer Simulation und unter Laborbedingungen. Die Resultate des Experimentes wurden am 25. April 2007 in der Fachzeitschrift Physical Review veröffentlicht.[1]

Siehe auch

Weblinks

Literatur

  • Tim Maudlin: Quantum non-locality and relativity - metaphysical intimations of modern physics. Blackwell, Malden 2002, ISBN 0-631-23220-6
  • Peter G. Bergmann: Classical and quantum nonlocality. World Scientific, Singapore 2000, ISBN 981-02-4296-4
  • Andrej A. Grib, et al. : Nonlocality in quantum physics. Kluwer, New York 1999, ISBN 978-0306461828
  • William M. Dickson: Quantum chance and non-locality - probability and non-locality in the interpretations of quantum mechanics. Cambridge Univ. Press, Cambridge 1998, ISBN 0-521-58127-3
  • Michael Redhead: Incompleteness, nonlocality and realism - a prolegomenon to the philosophy of quantum mechanics. Clarendon Pr., Oxford 1987, ISBN 0-19-824937-3
  • John S. Bell: Indeterminismus und Nichtlokalität. in: Naturwissenschaft und Weltbild - Mathematik und Quantenphysik in unserem Denk- und Wertesystem. Hölder-Pichler-Tempsky, Wien 1992, ISBN 3-209-01466-3, S. 85 - 98

Einzelnachweise

  1. ↑ Taehyun Kim, Ingo Stork genannt Wersborg, Franco N. C. Wong, Jeffrey H. Shapiro: Complete physical simulation of the entangling-probe attack on the BB84 protocol. (PDF; 180 kB)


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