KAPITEL 8. EINSTEIN-PODOLSKY-ROSEN-PARADOX
Die idealistische Interpretation des Zusammenbruchs der Quantenwellenfunktion beruht auf der Nichtlokalität des Bewusstseins. Wir müssen uns also fragen, ob es experimentelle Beweise für Nichtlokalität gibt. Wir sind glücklich. Im Jahr 1982 führten Alain Aspect und seine Mitarbeiter an der Universität Paris-Süd ein Experiment durch, das die Quanten-Nichtlokalität überzeugend demonstrierte.
In den 1930ern Einstein half bei der Entwicklung des Paradoxons, das heute allgemein als EPR-Paradoxon bekannt ist, um die Unvollständigkeit der Quantenmechanik zu beweisen und den Realismus zu unterstützen. Angesichts Einsteins philosophischer Überzeugungen könnte EPR durchaus für „Einstein zur Unterstützung des Realismus“ stehen. Ironischerweise erwies sich das Paradox als ein Schlag für den Realismus – zumindest für den materiellen Realismus – und Aspects Experiment spielte dabei keine geringe Rolle.
Erinnern Sie sich an Heisenbergs Unschärferelation: Zu jedem Zeitpunkt kann nur eine von zwei komplementären Variablen – Position oder Impuls – mit absoluter Sicherheit gemessen werden. Das bedeutet, dass wir niemals die Flugbahn eines Quantenobjekts vorhersagen können. Zusammen mit zwei seiner Mitarbeiter, Boris Podolsky und Nathan Rosen, entwickelte Einstein ein Szenario, das dieser Unsicherheit zu widersprechen schien.
Stellen Sie sich vor, dass zwei Elektronen – nennen wir sie Joe und Mo – eine Zeit lang miteinander interagieren und dann aufhören zu interagieren. Diese Elektronen sind natürlich eineiige Zwillinge, da Elektronen nicht unterscheidbar sind. Nehmen wir an, dass bei der Wechselwirkung von Jo und Mo ihre Abstände von einer Quelle entlang einer bestimmten Achse gleich x J bzw. x M sind (Abb. 29). Die Elektronen bewegen sich und haben daher einen Drehimpuls (Impuls). Wir können diese Impulse (entlang derselben Achse) als p J und p M bezeichnen . Aus der Quantenmechanik folgt, dass wir aufgrund des Unschärfeprinzips nicht gleichzeitig p J und x J oder sowohl p M als auch x M messen können. Die Quantenmechanik ermöglicht es uns jedoch, gleichzeitig ihren Abstand voneinander (X = x J – x M ) und ihren Gesamtimpuls (P = p J + p M ) zu messen.
Zeichnung 29.
Korrelation von Joe und Mo im EPR. Der Abstand zwischen ihnen, x J – x M , bleibt immer gleich und ihr Gesamtimpuls ist immer gleich p J + p m
Einstein, Podolsky und Rosen argumentierten, dass wenn Joe und Mo interagieren, sie korrelieren, denn selbst wenn sie später aufhören zu interagieren, können wir durch die Messung von Joes Position (x J ) genau berechnen, wo Mo ist – der x-Wert von M – (da x M = x J – X , wobei X der bekannte Abstand zwischen ihnen ist). Wenn wir p J (Jos Impuls) messen, können wir p M (Mos Impuls) bestimmen, da p M = P – p J und P bekannt ist. Wenn wir also eine ordnungsgemäße Messung von Joe durchführen, können wir entweder die Position oder den Impuls von Mo bestimmen. Wenn wir jedoch Messungen von Joe vornehmen, wenn Joe und Mo nicht mehr interagieren, dann haben diese Messungen wahrscheinlich keinen Einfluss auf Mo. Daher müssen Position und Impuls von Mo gleichzeitig verfügbar sein.
In der EPR-Schlussfolgerung heißt es, dass ein korreliertes Quantenobjekt (Mo) gleichzeitig bestimmte Positions- und Impulswerte haben muss. Diese Schlussfolgerung stützte den Realismus, da wir nun im Prinzip Mos Flugbahn bestimmen konnten. Im Gegenteil schien er die Quantenmechanik ernsthaft zu kompromittieren, da sie mit dem Idealismus übereinstimmt, dass die Flugbahn eines Quantenobjekts nicht berechnet werden kann, da die Flugbahn nicht existiert – es existieren nur Möglichkeiten und beobachtbare Ereignisse!
Einstein argumentierte, dass etwas mit der Quantenmechanik nicht stimmt, wenn die Flugbahn eines korrelierten Quantenobjekts im Prinzip vorhersagbar ist, die Quantenmechanik sie aber nicht vorhersagen kann. Einsteins Lieblingsschlussfolgerung aus diesem Dilemma war, dass die Quantenmechanik eine unvollständige Theorie sei. Ihre Beschreibung der Zustände zweier korrelierter Elektronen ist unvollständig. Damit unterstützte er indirekt die Idee der Existenz versteckter Variablen – unbekannter Parameter, die Elektronen steuern und ihre Flugbahnen bestimmen.
Der Physiker Heinz Pagels beschrieb das Konzept der versteckten Variablen folgendermaßen: „Wenn wir uns vorstellen, dass die Realität ein Kartenspiel ist, dann kann die Quantentheorie nur die Wahrscheinlichkeit vorhersagen, dass Karten an verschiedene Spieler ausgeteilt werden.“ Wenn es versteckte Variablen gäbe, wäre es, als würde man sich einen Stapel ansehen und die einzelnen Karten für jeden Spieler vorhersagen.“
Einstein unterstützte die Idee deterministischer versteckter Variablen, um die Quantenmechanik zu entmystifizieren. Denken Sie daran, er war ein Realist. Für Einstein implizierte die probabilistische Quantenmechanik einen spielenden Gott, und er glaubte, dass Gott nicht würfelt. Er glaubte, dass es notwendig sei, die Quantenmechanik durch eine Art Theorie der verborgenen Variablen zu ersetzen, um die deterministische Ordnung in der Welt wiederherzustellen. Unglücklicherweise für Einstein konnte die Schwierigkeit der Quantenmechanik durch die EPR-Analyse gelöst werden, ohne auf versteckte Variablen zurückzugreifen, wie Bohr als erster zeigte. Bohr soll Einstein gesagt haben: „Sag Gott nicht, was er tun soll.“
Um die Flugbahnen und damit den materiellen Realismus wiederzubeleben, gingen Einstein, Podolsky und Rosen von der Lokalitätslehre aus. Denken Sie daran, dass Lokalität das Prinzip ist, dass alle Interaktionen durch Signalübertragung über die Raumzeit hinweg vermittelt werden. Einstein und seine Kollegen gingen stillschweigend davon aus, dass die Messung der Position (oder des Impulses) des ersten Elektrons (das wir Joe nannten) ohne Beeinträchtigung des zweiten Elektrons (Mo) erfolgen könnte, da die beiden Elektronen räumlich getrennt waren und nicht lokal wechselwirkten Signale während der Messung. Dieser Mangel an Wechselwirkung ist das, was wir normalerweise bei materiellen Objekten erwarten, da die Relativitätstheorie, die die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Signalen auf die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, eine sofortige Wechselwirkung in der Ferne oder Nichtlokalität verbietet.
Die Hauptfrage betrifft die Trennbarkeit: Sind korrelierte Quantenobjekte trennbar, wenn zwischen ihnen keine lokale Wechselwirkung besteht, wie dies zweifellos bei Objekten der klassischen Physik der Fall ist?
Warum wird das EPR-Ergebnis als Paradox angesehen? Einsteins Trennbarkeitsprinzip ist ein integraler Bestandteil der Philosophie des materiellen Realismus, den Einstein bis zu seinem Lebensende verteidigte. Diese Philosophie betrachtet physische Objekte als real und unabhängig voneinander und von ihrer Messung oder Beobachtung (die Lehre der strengen Objektivität). Allerdings ist es in der Quantenmechanik schwierig, die Idee der Realität physikalischer Objekte unabhängig von den Messungen, die wir an ihnen vornehmen, zu unterstützen. So war Einstein von dem Wunsch motiviert, die Quantenmechanik zu diskreditieren und den materiellen Realismus als grundlegende Philosophie der Physik wiederherzustellen. Das EPR-Paradoxon besagt, dass wir zwischen Lokalität (oder Trennbarkeit) und der Vollständigkeit der Quantenmechanik wählen müssen, was bedeutet, dass es überhaupt keine Wahl gibt, da Trennbarkeit erforderlich ist.
Aber ist es? Die Antwort ist ein klares „Nein!“, denn tatsächlich liegt die Lösung des EPR-Paradoxons in der Erkenntnis der völligen Untrennbarkeit von Quantenobjekten. Eine Messung eines von zwei korrelierten Objekten beeinflusst das zweite. Dies war im Wesentlichen Bohrs Antwort auf Einstein, Podolsky und Rosen. Wenn ein Objekt (Joe) eines korrelierten Paares in den Impulszustand p J kollabiert , kollabiert auch die Wellenfunktion des anderen (Mo) (in den Impulszustand P – p J ), und wir können nichts mehr über Mos Position sagen. Und wenn Joe aufgrund der Messung der Position bei x J zusammenbricht , kollabiert auch die Wellenfunktion von Mo sofort, entsprechend der Position x J – X, und wir können nichts mehr über ihren Impuls sagen. Kollaps ist nicht lokal, ebenso wie Korrelation nicht lokal ist. In der EPR haben korrelierte Objekte eine nicht-lokale ontologische Verbindung oder Untrennbarkeit und haben einen unmittelbaren Einfluss aufeinander, der nicht durch Signale vermittelt wird – egal wie schwer es aus der Sicht des materiellen Realismus zu glauben ist Folge des Zusammenbruchs. Erst nach dem Zusammenbruch gibt es eigenständige Objekte. Das EPR-Paradoxon zwingt uns also zu der Erkenntnis, dass die Quantenrealität eine nicht-lokale Realität sein muss. Mit anderen Worten: Quantenobjekte sollten als Objekte mit Potenz betrachtet werden, die einen nichtlokalen Realitätsbereich definieren, der über die lokale Raumzeit hinausgeht und daher außerhalb des Geltungsbereichs von Einsteins Geschwindigkeitsbegrenzungen liegt.
Obwohl Bohr die Untrennbarkeit verstand, zögerte er, über Quantenmetaphysik zu sprechen. Er war zum Beispiel nicht sehr genau darin, was er unter Messung verstand. Aus einer völlig idealistischen Sichtweise sagen wir, dass Messung immer die Beobachtung durch einen bewussten Beobachter in Gegenwart von Bewusstsein bedeutet. Die Lehre aus dem EPR-Paradoxon scheint also zu sein, dass ein korreliertes Quantensystem die Eigenschaft einer gewissen untrennbaren Integrität besitzt, die ein beobachtendes Bewusstsein einschließt. Ein solches System verfügt über eine angeborene Integrität, die nicht lokal ist und über den Raum hinausgeht.
Bevor wir diesem Gedankengang folgen, müssen wir erkennen, dass es aus rein experimenteller Sicht schwierig ist, die Korrelation zweier Elektronen auf die zur Lösung des EPR-Paradoxons erforderliche Weise zu rechtfertigen. Kollabiert Mos Wellenfunktion tatsächlich, wenn wir Joe aus der Ferne beobachten, wenn sie nicht interagieren? David Bohm, der Initiator der Entschlüsselung der Botschaft der neuen Physik, dachte über eine sehr praktische Methode zur Korrelation von Elektronen nach, mit der wir die Nichtlokalität des Kollapses experimentell bestätigen können.
Ein Elektron hat eine Eigenschaft namens Spin, die zwei diskrete Werte annehmen kann. Stellen Sie sich die Rückseite als einen Pfeil auf einem Elektron vor, der nach unten oder oben zeigt. Bohm schlug vor, dass wir unter bestimmten Umständen zwei Elektronen so miteinander kollidieren lassen könnten, dass sie nach der Kollision in dem Sinne korreliert wären, dass ihre Spinpfeile in entgegengesetzte Richtungen zeigten. In diesem Fall sagt man, dass sich beide Elektronen in einem „Singulett“-Zustand befinden oder in ihrer Polarisation korrelieren.
Beweis der Nichtlokalität: Aspects Experiment
Alain Aspect nutzte die Singulett-Korrelation zwischen zwei Photonen, um die Existenz eines nicht signalvermittelten Einflusses zwischen zwei korrelierten Quantenobjekten zu beweisen. Er bestätigte, dass die Messung eines Photons ein anderes Photon beeinflusst, das mit ihm polarisationskorreliert ist, ohne dass es zu einem Austausch lokaler Signale zwischen ihnen kommt.
Stellen Sie sich die folgende experimentelle Situation vor: Eine Atomquelle emittiert Photonenpaare, und zwei Photonen jedes Paares bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen. Jedes Photonenpaar ist in der Polarisation korreliert – ihre Polarisationsachsen liegen auf derselben Linie. Wenn Sie also ein Photon durch eine Polarisationsbrille mit vertikaler Polarisationsachse (wie sie normalerweise getragen wird) sehen, wird Ihr Freund, der sich in einiger Entfernung auf der anderen Seite der Atomquelle befindet, das zweite korrelierte Photon nur dann sehen, wenn er es auch ist trägt eine Polarisationsbrille mit vertikaler Polarisationsachse. Wenn er seinen Kopf so neigt, dass die Polarisationsachse seiner Brille horizontal wird, kann er sein Photon nicht sehen. Wenn er seinen Kopf so neigt, dass er sein Photon sehen kann, können Sie das zweite Photon des korrelierten Paares nicht sehen, da die Polarisationsachse Ihrer Brille nicht mit der Polarisationsachse Ihres Freundes übereinstimmt Gläser.
Natürlich sind die Photonenstrahlen selbst nicht polarisiert. Sie haben keine spezifische Polarisation, es sei denn, Sie beobachten sie mit einer Polarisationsbrille; Alle Strahlenrichtungen haben die gleiche Eintrittswahrscheinlichkeit. Jedes Photon ist eine kohärente Überlagerung von Polarisationen „entlang“ und „quer“ jeder Richtung; Es ist unsere Beobachtung, die ein Photon mit einer bestimmten Polarisation – longitudinal oder transversal – kollabiert. In einer langen Reihe von Zusammenbrüchen wird es ebenso viele Zusammenbrüche mit sogenannter Längspolarisation wie mit Querpolarisation geben.
Nehmen wir an, dass zunächst die Polarisationsachsen Ihrer beiden Gläser vertikal sind, sodass jeder von Ihnen eines der korrelierten Photonen sehen kann (Abb. 30); Aber dann neigen Sie plötzlich Ihren Kopf, sodass die Polarisationsachse Ihrer Brille horizontal statt vertikal wird. Durch Ihre Aktion (da Sie ein Photon nur dann sehen, wenn es horizontal polarisiert ist) haben Sie dafür gesorgt, dass das Photon, das Sie sehen, horizontal polarisiert wird. Seltsamerweise sieht Ihr Freund jedoch das zweite Photon des Paares nicht mehr, es sei denn, er dreht gleichzeitig seine Brille um, da dieses korrelierte Photon durch Ihre Aktion ebenfalls horizontal polarisiert wurde. Das ist ein nicht-lokaler Zusammenbruch, nicht wahr?
Zeichnung 30.
Beobachtungen polarisationskorrelierter Photonen
Wenn Sie wirklich an den materiellen Realismus glauben, sehen Sie etwas Seltsames in dieser quantentheoretischen Konstruktion von Ereignissen, da sich das, was Sie einem Photon antun, gleichzeitig auf dessen entfernten Partner auswirkt. Unabhängig davon, in welche Richtung Sie Ihre Polarisationsbrille drehen, um ein Photon zu sehen, nimmt der korrelierte Partner dieses Photons immer die Polarisationsrichtung entlang derselben Achse an, unabhängig davon, wo oder wie weit es von Ihnen entfernt ist. Woher weiß ein Photon, in welche Richtung es sich drehen soll, es sei denn, es weiß es in gewisser Weise von seinem Partner? Wie kann es ohne Berücksichtigung der Geschwindigkeitsbegrenzung Signale mit Lichtgeschwindigkeit sofort erkennen?
Erwin Schrödinger schrieb 1935: „Es ist sehr unbequem, dass die [Quanten-]Theorie es dem Experimentator ermöglichen sollte, ein System nach Lust und Laune in den einen oder anderen Zustand zu versetzen, obwohl er keinen Zugang dazu hat.“
Materielle Realisten befassen sich seit fünfzig Jahren mit den Auswirkungen solch starker Korrelationen zwischen Quantenobjekten auf ihre Philosophie. Bis vor kurzem konnten sie noch argumentieren, dass der Einfluss durch ein unbekanntes lokales Signal zwischen Photonen vermittelt wird und daher strikt dem Prinzip des Realismus gehorcht. Allerdings haben Alain Aspect und seine Mitarbeiter in ihrem revolutionären Experiment bewiesen, dass Einfluss sofort und ohne lokale Zwischensignale übertragen wird.
Angenommen, Sie ziehen abwechselnd Karten aus einem Stapel. Dein Freund, der mit dem Rücken zu dir sitzt, sagt den Leuten, welche Karte du ziehst – und er hat jedes Mal Recht. Diese Korrelation zwischen Ihnen könnte für die Zuschauer zunächst verwirrend sein. Mit der Zeit würden die Leute jedoch herausfinden, dass Sie Ihrem Freund irgendwie ein lokales Signal geben. Genau so funktionieren viele sogenannte Zaubertricks. Nehmen wir nun an, dass aufgrund der Umstände einfach keine Zeit für den Austausch eines lokalen Signals zwischen Ihnen und Ihrem Freund bleibt. Die Magie der Korrelation funktioniert jedoch weiterhin – Sie ziehen eine Karte und Ihr Freund benennt sie richtig. Dies ist das seltsame und äußerst wichtige Ergebnis des Experiments von Alain Aspect.
Aspect verwendete polarisationskorrelierte Photonen, die von Kalziumatomen in entgegengesetzte Richtungen emittiert wurden. Entlang des Pfades jedes Photonenstrahls wurde ein Detektor installiert. Das entscheidende Merkmal des Experiments – das seine Schlussfolgerung unwiderlegbar machte – war die Verwendung eines Schalters, der die Polarisationseinstellung eines der Detektoren jede Zehnmilliardstelsekunde änderte (diese Zeit ist kürzer als die Zeit, die Licht oder andere lokale Signale benötigt). um die Strecke zwischen den beiden Detektoren zurückzulegen). Aber trotzdem veränderte die Änderung der Polarisationseinstellung des Detektors mit einem Schalter das Messergebnis an anderer Stelle – wie es laut Quantenmechanik auch sein sollte.
Wie gelangten Informationen über Änderungen in den Detektoreinstellungen von einem Photon zu seinem korrelierten Partner? Sicherlich nicht mit lokalen Signalen. Dafür war nicht genug Zeit.
Wie lässt sich das erklären? Nehmen wir den Vergleich der Realität durch Pagels mit einem Kartenspiel. Die Ergebnisse von Aspects Experiment ähneln den in New York gezogenen Karten, da sie mit den in Tokio gezogenen Karten identisch sind. Es bleibt die Frage: Liegt das Geheimnis der Nichtlokalität in den Karten selbst oder spielt auch das Bewusstsein des Betrachters eine Rolle?
Materielle Realisten akzeptieren nur ungern, dass Quantenobjekte nicht-lokale Korrelationen haben und dass der Quantenkollaps, wenn man das Kollapsszenario ernst nehmen will, nicht-lokal sein muss. Sie weigern sich jedoch, die Bedeutung dessen zu erkennen, und übersehen daher das Wichtigste in der neuen Physik.
Eine Möglichkeit, das EPR-Paradoxon zu lösen, besteht darin, zu postulieren, dass sich hinter der Kulisse der Raumzeit ein Äther befindet, in dem die Übertragung von Signalen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit möglich ist. Diese Lösung würde auch eine Ablehnung von Lokalität und Materialismus bedeuten und wäre daher für die meisten Physiker inakzeptabel. Darüber hinaus würden FTL-Signale Zeitreisen in die Vergangenheit ermöglichen; Diese Aussicht beunruhigt die Menschen, und das aus gutem Grund.
Ich bevorzuge die offensichtliche Interpretation von Aspects Experiment. Der idealistischen Interpretation zufolge ist es in diesem Experiment Ihre Beobachtung, die die Wellenfunktion eines der beiden korrelierten Photonen kollabiert, wodurch es eine bestimmte Polarisation annimmt. Auch die Wellenfunktion ihres korrelierten Partners bricht sofort zusammen. Ein Bewusstsein, das in der Lage ist, die Wellenfunktion eines Photons aus der Ferne sofort zum Kollaps zu bringen, muss selbst nichtlokal oder transzendent sein. Anstatt Nichtlokalität als eine Eigenschaft zu betrachten, die durch überluminale Signale vermittelt wird, argumentiert der Idealist, dass Nichtlokalität ein integraler Aspekt des Zusammenbruchs der Wellenfunktion eines korrelierten Systems und daher ein Attribut des Bewusstseins ist.
So führte Einsteins Verdacht auf die Unvollständigkeit der Quantenmechanik, die die Arbeitshypothese des EPR-Paradoxons war, zu erstaunlichen Ergebnissen. Die Intuition eines Genies erweist sich oft auf unerwartete Weise als fruchtbar, unabhängig von den Details seiner Theorie.
Das erinnert mich an eine Sufi-Geschichte. Mulla Nasrudin traf einst auf eine Betrügerbande, die seine Schuhe in Besitz nehmen wollte. Um den Mullah zu täuschen, sagte einer der Betrüger und zeigte auf den Baum: „Mullah, es ist unmöglich, auf diesen Baum zu klettern.“
„Selbstverständlich vorhanden. „Ich werde es dir zeigen“, sagte der Mullah und erlag der Provokation. Zuerst wollte er seine Schuhe auf dem Boden lassen, während er auf den Baum kletterte, aber dann überlegte er es sich anders, band sie fest und befestigte sie an seinem Gürtel. Dann begann er aufzustehen.
Die Jungs waren entmutigt. „Warum nimmst du deine Schuhe mit?“ – rief einer von ihnen.
„Oh, ich weiß nicht, vielleicht gibt es dort oben eine Straße und ich könnte sie brauchen!“ – antwortete der Mullah.
Die Intuition des Mullahs sagte ihm, dass Betrüger versuchen könnten, seine Schuhe zu stehlen. Einsteins Intuition sagte ihm, dass die Quantentheorie unvollständig sein musste, weil sie korrelierte Elektronen nicht erklären konnte. Was wäre schließlich, wenn der Mullah entdecken würde, dass sich oben auf dem Baum eine Straße befindet? Das ist im Wesentlichen das, was Aspects experimentelle Studie zum EPR-Paradoxon gezeigt hat.
Bells Theorem: Der Todesstoß für den materiellen Realismus
Das Paradoxon des Aspect-Experiments ist der nicht-lokale Zusammenbruch. Ist es möglich, einen nichtlokalen Kollaps zu vermeiden, indem man annimmt, dass Photonenpaare im Experiment mit einer bestimmten Richtung ihrer Polarisationsachsen emittiert werden? Dies ist in der probabilistischen Quantenmechanik unmöglich, aber ist es möglich, die Situation mithilfe versteckter Variablen zu korrigieren? Wenn dies die Nichtlokalität beseitigt, kann dann der Aufruf versteckter Variablen den materiellen Realismus retten? Nein, er kann nicht. Den Beweis dafür liefert der Satz von Bell (benannt nach dem Physiker John Bell, der ihn entdeckt hat), der zeigt, dass selbst versteckte Variablen den materiellen Realismus nicht retten können.
Natürlich sollten die verborgenen Variablen, von denen Einstein hoffte, dass sie das EPR-Paradoxon erklären und den materiellen Realismus wiederherstellen würden, mit der Lokalität übereinstimmen. Sie mussten lokal auf Quantenobjekte einwirken, als kausale Agenten, deren Einfluss sich mit endlicher Geschwindigkeit und in endlicher Zeit durch die Raumzeit ausbreitet. Die Lokalität verborgener Variablen steht sowohl mit der Relativitätstheorie als auch mit dem deterministischen Glauben an lokale Ursache und Wirkung im Einklang, steht jedoch im Widerspruch zu experimentellen Beweisen.
John Bell war der erste, der eine Reihe mathematischer Beziehungen vorschlug, um die Lokalität versteckter Variablen zu testen; Obwohl es sich hierbei nicht um Gleichungen handelte, waren sie nicht weniger streng. Sie beschrieben eine Art von Beziehung, die Ungleichheiten genannt wird. Aspects Experiment, das bewies, dass die Verbindung zwischen korrelierten Photonen nicht durch lokale Signale vermittelt wird, zeigte auch, dass die von Bell formulierten Ungleichungen nicht für reale physikalische Systeme gelten. Somit widerlegte Aspects Experiment die Lokalität versteckter Variablen. Es ist kein Zufall, dass die Quantenmechanik auch vorhersagt, dass die Bellschen Ungleichungen für Quantensysteme nicht gelten. Bells Theorem besagt, dass versteckte Variablen nichtlokal sein müssen, um mit der Quantenmechanik (und, wie sich herausstellt, mit experimentellen Daten) kompatibel zu sein.
Bemerkenswert sind die weitreichenden Konsequenzen der Arbeit von EPR und Bell. Erstens offenbarte die Untersuchung des von Einstein, Podolsky und Rosen aufgezeigten Paradoxons die Nichtlokalität von Quantenkorrelationen und Quantenkollaps. Bell zeigte dann, dass wir Nichtlokalität nicht vermeiden können, indem wir versteckte Variablen aufrufen, da auch sie Nichtlokalität aufweisen; deshalb können sie den materiellen Realismus nicht retten.
Betrachten Sie die einfache, prägnante und elegante Behandlung der Bellschen Ungleichung durch den Physiker Nick Herbert.
Zwei Strahlen polarisationskorrelierter Photonen bewegen sich von der Quelle in entgegengesetzte Richtungen. Nennen wir die Photonen des korrelierten Paares Jo und Mo (J und M). Zwei Experimentatoren beobachten die Photonen der J- und M-Gruppe mit Detektoren aus Calcitkristallen, die als Polarisationsgläser dienen. Nennen wir diese Calcitkristalle J-Detektor und M-Detektor (Abb. 31, a). Wie in dem ähnlichen Experiment in Abbildung 30 sieht jeder Beobachter eines der korrelierten Photonen, wenn der J-Detektor und der M-Detektor parallel (d. h. mit parallelen Polarisationsachsen) in einem beliebigen Winkel zur Vertikalen installiert sind. Wenn die Detektoren im 90-Grad-Winkel zueinander eingestellt sind und ein Beobachter das Photon sieht, sieht der andere seinen korrelierten Partner nicht. Wenn ein Beobachter ein Photon sieht, ist das Photon per Definition entlang der Polarisationsachse des Calcitkristalls seines Detektors polarisiert (diese Polarisation wird durch den Buchstaben A angezeigt), wenn der Beobachter das Photon jedoch nicht sieht, dann das Photon gilt als polarisiert senkrecht zur Polarisationsachse seines Calcitkristalls (diese Polarisation wird durch den Buchstaben R angezeigt). Beachten Sie, dass wir nun dank versteckter Variablen zulassen, dass Photonen unabhängig von unseren Beobachtungen spezifische (korrelierte) Polarisationsachsen haben. Das ist der wichtigste Punkt – dank versteckter Variablen haben Photonen vordefinierte Eigenschaften.
Eine typische synchronisierte Sequenz der Photonendetektion durch zwei entfernte Beobachter mit parallelen Detektorinstallationen zeigt also ein Bild vollständiger Übereinstimmung, zum Beispiel:
Joe: APAAPPAPAPAAAPRRRR
Mo: ARAARRARARAAAARRRRR
Und bei senkrechten Detektorinstallationen sehen wir eine vollständige Nichtübereinstimmung, zum Beispiel:
Joe : RARAARARRAAAARRRRA
Mo: ARARRARAARRRRAAAAAR
Keines dieser Ergebnisse ist mehr überraschend. Da die Polarisationen der Photonen vorbestimmt sind, kommt es zu keinem Kollaps (Beachten Sie, dass die einzelnen Strahlen nicht polarisiert sind, da jeder Beobachter in einer langen Sequenz eine Mischung aus 50-50 Polarisationen A und P sieht).
Wir können die Polarisationskorrelation PC quantifizieren, die vom Winkel zwischen den Detektoren abhängt. Wenn die Detektoren in genau demselben Winkel angeordnet sind (PC = 1), liegt offensichtlich eine vollständige Korrelation vor, und wenn sie senkrecht zueinander stehen (PC = 0), liegt eine vollständige Antikorrelation vor.
Hier fragte Bell: Welchen Wert hat PC für den Zwischenwinkel? Offensichtlich muss es zwischen null und eins liegen. Angenommen, für Winkel A beträgt der Wert von PC 3/4. Das bedeutet, dass bei einer solchen Installation von Detektoren (Abb. 31, b) für alle vier Photonenpaare die Anzahl der Übereinstimmungen (im Durchschnitt) 3 und die Anzahl der Nichtübereinstimmungen 1 beträgt, wie in der folgenden Reihenfolge:
Joe: APRRRRARRRAAAAAA
Mo : APARRAARARPAPAPA
Wenn wir uns Polarisationen als Nachrichten im Binärcode vorstellen, dann sind die Nachrichten für beide Beobachter nicht mehr dieselben: Moes Nachricht (im Vergleich zu Joes Nachricht) weist einen Fehler pro vier Beobachtungen auf.
Der Fall der von Bell beschriebenen Ungleichheitsrelation wird nun klar. Beginnen wir mit einer parallelen Anordnung von Detektoren; Die beobachteten Sequenzen sind nun identisch. Ändern wir die Installation des Mo-Detektors auf Winkel A (Abb. 31, b), sind die Sequenzen nicht mehr identisch; Sie enthalten jetzt Fehler – durchschnittlich einen Fehler pro vier Beobachtungen. Kehren wir auf ähnliche Weise zur parallelen Installation von Detektoren zurück und ändern dieses Mal die Installation von Joes Detektor auf den gleichen Winkel A (Abb. 31, c); Auch hier wird es durchschnittlich einen Fehler pro vier Beobachtungen geben. Dieses Ergebnis hängt nicht davon ab, wie weit die Detektoren und ihre Beobachter voneinander entfernt sind. Einer könnte in New York sein, ein anderer in Los Angeles, und die Quelle der Photonen liegt irgendwo dazwischen.
Zeichnung 31.
Wie Bells Ungleichung entsteht. Wenn die latenten Variablen lokal wären, wäre die Fehlerrate (Abweichung von der perfekten Korrelation) im experimentellen Setting (d) höchstens gleich der Summe der Fehlerraten in den beiden Settings (b) und (c).
Wenn die Lokalität wahr ist, wenn die postulierten versteckten Variablen, die Photonen dazu veranlassen, die von der Situation geforderten bestimmten Polarisationsrichtungen einzunehmen, lokal sind, dann können wir mit voller Sicherheit sagen: Was auch immer Sie mit Joes Detektor machen, es wird Mos Botschaft nicht ändern – zumindest nicht nicht nicht sofort. Umgekehrt. Wenn also, beginnend mit parallelen Installationen, Beobachter Joe den Joe-Detektor um einen Winkel A dreht und wenn Beobachter Mo gleichzeitig den Mo-Detektor um denselben Winkel in die entgegengesetzte Richtung dreht (so dass die Detektoren nun in einem Winkel von 2A stehen) . untereinander, Abb. 32, d), wie hoch sollte die Fehlerquote sein? Wenn die Annahme der Lokalität verborgener Variablen wahr ist, führt die Aktion jedes Beobachters im Durchschnitt zu einem Fehler pro vier Beobachtungen, sodass die Gesamtfehlerrate 2 pro vier Beobachtungen beträgt. Es kann jedoch vorkommen, dass Joes Fehler von Zeit zu Zeit Mos Fehler zunichte macht. Somit wird die Fehlerrate kleiner oder gleich 2/4 sein – das ist die Bellsche Ungleichung. Allerdings sagt die Quantenmechanik eine Fehlerrate von 3/4 voraus. (Dies zu beweisen würde den Rahmen dieses Buches sprengen.) Bells Theorem besagt also, dass die Theorie der lokalen verborgenen Variablen mit der Quantenmechanik unvereinbar ist.
Bellsche Ungleichungen wurden experimentell untersucht. 1972 zeigten die Berkeley-Physiker John Clauser und Stuart Friedman, dass die Bellschen Ungleichungen tatsächlich verletzt waren, und die Quantenmechanik wurde rehabilitiert. Aspect bewies dann mit seinem Experiment, dass es zwischen den beiden Detektoren überhaupt keine lokalen Signale geben kann.
Beachten Sie, dass Bells Arbeit (und auch Bohms Arbeit, da sie zur Idee der Messung der Polarisationskorrelation führte) den Grundstein für Aspects Experiment legte, das die Nichtlokalität in der Quantenmechanik etablierte. Jetzt können Sie verstehen, warum auf einer Physikkonferenz im Jahr 1985 eine Gruppe von Physikern die folgenden Worte zur Melodie von „Jingle Bells“ sang:
Singulett Bohm, Singulett Bell
Singulett den ganzen Weg. Oh, was für ein Spaß es macht , jeden Tag Zusammenhänge
zu zählen . (Singlet Bom, Singlet Bell, Singlet den ganzen Weg. Oh, was für ein Spaß es macht, jeden Tag Zusammenhänge zu zählen.)
Nach dem Satz von Bell und dem Aspect-Experiment sollten versteckte Variablen, wenn sie existieren, in der Lage sein, korrelierte Quantenobjekte sofort zu beeinflussen, selbst wenn sie sich an verschiedenen Enden der Galaxie befinden. Wenn in einem Aspect-Experiment ein Experimentator die Einstellung seines Detektors ändert, steuern verborgene Variablen nicht nur das Photon, das diesen Detektor erreicht, sondern auch seinen entfernten Partner. Versteckte Variablen können nicht lokal wirken. Der Satz von Bell zerstört das in der klassischen Physik akzeptierte Dogma von lokaler Ursache und Wirkung. Selbst wenn man versteckte Variablen einführt, um eine kausale Interpretation der Quantenmechanik zu finden, wie es David Bohm tut, müssen diese versteckten Variablen nichtlokal sein.
David Bohm vergleicht Aspects Experiment damit, einen Fisch auf zwei verschiedenen Bildschirmen zweier Fernseher zu sehen. Was auch immer der eine Fisch tut, der andere tut es auch. Wenn wir die Bilder eines Fisches als die primäre Realität betrachten, erscheint dies seltsam, aber aus der Sicht eines „echten“ Fisches ist alles sehr einfach.
Bohms Analogie erinnert an Platons Allegorie der Schatten in einer Höhle, es gibt jedoch einen Unterschied. In Bohms Theorie ist das Licht, das das Bild eines echten Fisches ausstrahlt, nicht das Licht des kreativen Bewusstseins, sondern das Licht kalter, kausaler verborgener Variablen. Laut Bohm wird alles, was in der Raumzeit geschieht, durch das bestimmt, was in der nichtlokalen Realität außerhalb der Raumzeit geschieht. Wenn das wahr wäre, dann wären unser freier Wille und unsere Kreativität letztlich Illusionen und menschliches Drama hätte keine Bedeutung. Die idealistische Interpretation verspricht genau das Gegenteil: Das Leben ist voller Sinn.
Es ist ein bisschen wie der Unterschied zwischen Film- und Bühnenimprovisation. Im Film sind Aktion und Dialog definiert und festgelegt, in der Live-Improvisation sind jedoch Variationen möglich.
Nach der idealistischen Interpretation bedeutet eine Verletzung der von Bell beschriebenen Ungleichungen eine nichtlokale Korrelation zwischen Photonen. Zur Erklärung werden keine versteckten Variablen benötigt. Um die Wellenfunktion nichtlokal korrelierter Photonen zum Kollaps zu bringen, muss das Bewusstsein natürlich nichtlokal agieren.
Wenn wir zu Bohms Analogie mit dem Fisch und seinen Bildern auf zwei Fernsehgeräten zurückkehren, dann stimmt die idealistische Interpretation mit Bohm überein, dass der Fisch in einer anderen Realitätsordnung existiert; Diese Ordnung ist jedoch die transzendentale Ordnung im Bewusstsein. Der „echte“ Fisch ist eine Form der Möglichkeit, die bereits im Bewusstsein vorhanden ist. Im Akt der Beobachtung erscheinen die Bilder der Fische gleichzeitig in der Manifestationswelt als subjektive Erfahrung der Beobachtung.
Schauen wir uns einen weiteren Aspekt von Aspects Experiment an. Dieses Experiment und das Konzept der Quanten-Nichtlokalität haben einige Menschen zu der Hoffnung geführt, dass es irgendwie mit einer Verletzung der Kausalität zusammenhängt – der Idee, dass die Ursache immer der Wirkung vorausgeht. Nicht unbedingt. Da jeder Beobachter im Aspect-Experiment immer eine ungeordnete Mischung aus 50-50 Polarisationen A und P sieht, ist es unmöglich, mit ihrer Hilfe eine Nachricht zu senden. Die Korrelation, die wir zwischen beiden Beobachtern sehen, ergibt sich, nachdem wir die beiden Datensätze verglichen haben. Erst dann entsteht seine Bedeutung in unserem Kopf. Daher implizieren Bells Theorem und Aspects Experiment keine Verletzung der Kausalität, sondern dass gleichzeitig auftretende Ereignisse in unserer Raumzeit sinnvoll auf eine gemeinsame Ursache zurückgeführt werden können, die in einer nichtlokalen Sphäre außerhalb von Raum und Zeit liegt. Diese gemeinsame Ursache ist der Akt des nichtlokalen Zusammenbruchs der Wellenfunktion durch das Bewusstsein. (Die Tatsache, dass die Bedeutung im Nachhinein entdeckt wird, ist äußerst wichtig und wird in diesem Buch noch einmal zur Sprache kommen.)
Das Aspekt-Experiment zeigt nicht die Übermittlung einer Botschaft, sondern die Kommunikation im Bewusstsein, eine Gemeinschaft, die von einer gemeinsamen Sache inspiriert ist. Der Psychologe Carl Jung prägte den Begriff „ Synchronizität“ , um bedeutsame Zufälle zu beschreiben, die Menschen manchmal erleben – Zufälle, die ohne Grund geschehen, außer vielleicht einer gemeinsamen Ursache im transzendentalen Bereich. Die Nichtlokalität von Aspects Experiment entspricht genau Jungs Beschreibung der Synchronizität: „Synchrone Phänomene beweisen das gleichzeitige Auftreten signifikanter Äquivalenzen in heterogenen, kausal nicht zusammenhängenden Prozessen; mit anderen Worten, sie beweisen, dass der vom Beobachter wahrgenommene Inhalt gleichzeitig durch ein äußeres Ereignis dargestellt werden kann, ohne dass zwischen ihnen ein kausaler Zusammenhang besteht. Daraus folgt, dass entweder die Psyche nicht in der Zeit lokalisiert werden kann oder dass der Raum im Verhältnis zur Psyche zweitrangig ist.“ Darüber hinaus äußert Jung unserer Meinung nach eine bemerkenswerte Vermutung: „Da Psyche und Materie in derselben Welt enthalten sind und darüber hinaus ständig miteinander in Kontakt stehen und letztlich auf unvorstellbaren transzendentalen Faktoren beruhen, ist dies nicht nur möglich.“ aber es ist sogar ziemlich wahrscheinlich, dass Geist und Materie zwei verschiedene Aspekte derselben Sache sind.“ Diese Charakterisierung wird bei unserer Betrachtung des Gehirn-Geist-Problems nützlich sein.
Wenn Ihnen Synchronizität immer noch wie ein verwirrendes Konzept vorkommt, hilft Ihnen vielleicht die folgende Geschichte weiter. Der Rabbiner ging über den Stadtplatz, als plötzlich ein Mann von einem Balkon auf ihn fiel. Da der Sturz des Mannes vom Rabbiner aufgefangen wurde, passierte ihm nichts, aber dem armen Rabbiner wurde das Genick gebrochen. Da der Rabbi ein angesehener weiser Mann war, der sich immer selbst lernte und andere durch seine eigenen Lebenserfahrungen lehrte, fragten seine Anhänger: „Rabbi, was ist die Lektion, wenn dir das Genick gebrochen wird?“ Der Rabbi antwortete: „Nun, sie sagen normalerweise, was herumgeht, kommt herum. Schau, was mir passiert ist. Ein Mann stürzt von einem Balkon und ich breche mir das Genick. Manche säen, manche ernten.“ Das ist Synchronizität.
Das Gleiche gilt für zwei korrelierte Photonen oder Elektronen oder für jedes andere Quantensystem. Sie beobachten einen von ihnen und er wirkt sich sofort auf den anderen aus, da das nicht-lokale Bewusstsein synchron ihre Wellenfunktionen zusammenbricht.
Jung hatte einen Begriff für den transzendentalen Bereich des Bewusstseins, in dem die gemeinsame Ursache synchroner Ereignisse liegt – das kollektive Unbewusste. Man nennt es „unbewusst“, weil wir uns der nicht-lokalen Natur dieser Ereignisse normalerweise nicht bewusst sind. Jung entdeckte empirisch, dass es zusätzlich zu Freuds Entdeckung des persönlichen Unbewussten einen transpersonalen kollektiven Aspekt unseres Unbewussten gibt, der außerhalb der Raumzeit wirken muss, also nicht lokal sein muss, da er unabhängig von der geografischen Herkunft zu sein scheint , Kultur oder Zeit.
Die nichtlokalen Korrelationen des Bell-Theorems und des Aspect-Experiments sind akausale Zufälle, und ihre Bedeutung ergibt sich – wie im Fall synchroner Ereignisse – immer im Nachhinein, wenn Beobachter ihre Daten vergleichen. Wenn diese Korrelationen Beispiele für die von Jung beschriebene Synchronizität sind, dann muss der damit verbundene Aspekt des nichtlokalen Bewusstseins mit Jungs kollektivem Unbewussten verwandt sein. Wenn wir ein Quantenobjekt beobachten, bricht unser nichtlokales Bewusstsein seine Wellenfunktion zusammen und wählt das Ergebnis des Zusammenbruchs, aber wir sind uns der Nichtlokalität des Zusammenbruchs und der Wahl normalerweise nicht bewusst. Wir werden dieses Thema in Kapitel 14 weiter diskutieren.
Die Physik wird zu einer Verbindung mit der Psychologie
Meine Interpretation der Quantenmechanik öffnet den Weg für die Anwendung der Physik auf die Psychologie. Eine weitere Diskussion dieser Interpretation kann jedoch nützlich sein, da in der Hitze der Debatte Verständnis entsteht.
Wenn wir uns der Aktionen des nichtlokalen Bewusstseins nicht bewusst sind, ist nichtlokales Bewusstsein dann nicht eine weitere unnötige Annahme, wie die Annahme verborgener Variablen? Während es sicherlich möglich ist, sich nichtlokales Bewusstsein analog zu verborgenen Variablen vorzustellen, könnte man genauso gut annehmen, dass die idealistische Interpretation eine neue Möglichkeit bietet, verborgene Variablen zu verstehen. Nichtlokales Bewusstsein stellt keine kausalen Parameter dar, wie Bohm sie sich vorgestellt hat, sondern wirkt durch uns; oder, genauer gesagt, wir sind es – nur in einer kaum verhüllten Form (und wie Mystiker aller Zeiten bezeugen, ist der Mensch mehr oder weniger in der Lage, diese Verhüllung zu durchdringen). Darüber hinaus arbeitet nicht-lokales Bewusstsein nicht mit kausaler Kontinuität, sondern mit kreativer Diskretion – von Moment zu Moment, von Ereignis zu Ereignis, wie wenn die Quantenwellenfunktion des Geistes-Gehirns zusammenbricht. Diskretion, ein Quantensprung, ist ein wesentlicher Bestandteil der Kreativität; Es ist genau der abrupte Ausstieg aus dem System, den das Bewusstsein braucht, um sich selbst zu sehen, etwa in der Selbstreferenz.
Einst ermutigte die probabilistische Quantenmechanik Philosophen, das Problem des freien Willens neu zu betrachten. Wenn Sie jedoch immer noch an den Materialismus glauben, bietet die Wahrscheinlichkeit nur einen schwachen Anschein von freiem Willen. Wohin sollen Sie gehen, wenn Sie sich an einer T-Kreuzung befinden? Werden Ihre freien Entscheidungen durch quantenmechanische Wahrscheinlichkeiten bestimmt oder sind sie das Ergebnis eines klassischen Determinismus, der in Ihrem Kopf wirkt? Der Unterschied ist nicht so wichtig. Es gibt andere Situationen, in denen echte Entscheidungsfreiheit ins Spiel kommt.
Nehmen wir kreative Arbeit. In der Kreativität machen wir ständig Sprünge, die uns aus dem Kontext unserer vergangenen Erfahrungen herausführen. In diesen Fällen müssen wir die Freiheit nutzen, offen für neue Kontexte zu sein.
Oder nehmen Sie einen Fall, in dem Sie eine moralische Entscheidung treffen müssen. Religiöse Glaubensbekenntnisse mögen darauf hindeuten, dass moralische Werte von einer maßgeblichen Quelle diktiert werden müssen, aber ein genauerer Blick auf den Prozess, durch den Menschen moralische Entscheidungen treffen, zeigt, dass eine wirklich moralische Entscheidung, die auf Glauben und Werten basiert, echte Wahlfreiheit erfordert – die Freiheit, den Kontext einer Situation zu ändern.
Betrachten Sie als Beispiel den Kampf um die Unabhängigkeit von der sogenannten wohlwollenden imperialen Herrschaft. Gewöhnliche gewalttätige Aufstände werden schnell unethisch – nicht wahr? Dennoch gelang es Gandhi, die Herrschaft des Britischen Empire zu stürzen, weil er den Kontext von Indiens Unabhängigkeitskampf verändern konnte, indem er immer wieder seine einzige Waffe einsetzte: kreative Entscheidungen. Seine Methoden waren gewaltloser Protest gegen die Imperialisten und Nichtkooperation mit der Regierung – diese Methoden waren effektiv und gleichzeitig ethisch.
Nehmen wir vor allem die Bedeutungswahrnehmung, die ein gemeinsames Merkmal vieler interessanter Phänomene im subjektiven Bereich ist. Vor Ihnen auf dem Tisch liegt ein Buch. Die Person nimmt es und gibt ein bedeutungsloses Geräusch von sich, um Ihre Aufmerksamkeit gezielt darauf zu lenken. Plötzlich verstehen Sie die Bedeutung seines Verhaltens. Er spricht das Wort „Buch“ in seiner Sprache aus. Wie kam Ihnen die Bedeutung seiner Handlung in den Sinn? Dies liegt an der Nicht-Lokalität – einem Sprung von Ihrem lokalen Raum-Zeit-System.
Der überraschende Charakter dieser Mitteilung ist für Sie vielleicht nicht offensichtlich, weil sie so vertraut ist. Stellen Sie sich jedoch vor, Sie wären die junge Helen Keller, die von Geburt an taubblind ist. Als Annie Sullivan abwechselnd Helens Hand ins Wasser tauchte und mit dem Finger auf ihrer Handfläche das Wort „Wasser“ schrieb, nutzte sie denselben Kommunikationskontext wie im obigen Beispiel mit dem Wort „Buch“. Helen muss geglaubt haben, ihre Lehrerin sei verrückt, bis ihr die Bedeutung von Annies Taten klar wurde – bis sie den Sprung von ihrem bestehenden Kontext in einen neuen Kontext wagte.
„Je verständlicher das Universum erscheint, desto bedeutungsloser erscheint es“, schreibt Nobelpreisträger Steven Weinberg zum Abschluss seines populären Buches über Kosmologie. Wir stimmen dem zu. Konzepte wie nicht-lokales und vereinendes Bewusstsein und die Idee des nicht-lokalen Zusammenbruchs machen das Universum für den materialistischen Wissenschaftler weniger verständlich. Diese Konzepte machen das Universum auch für alle anderen viel bedeutungsvoller.
Weitsichtigkeit als nichtlokaler Quanteneffekt
Nach idealistischer Interpretation ist die Beobachtung nichtlokaler Quantenkorrelationen auch eine offensichtliche Manifestation der Nichtlokalität des Bewusstseins. Können wir daher eine Bestätigung der Quanten-Nichtlokalität in der subjektiven Erfahrung finden? Gibt es solche Beweise? Ja. Solche Beweise sind umstritten, aber interessant.
Stellen Sie sich vor, dass vor Ihrem geistigen Auge das Bild einer Statue erscheint, die Sie noch nie gesehen haben, so deutlich, dass Sie es zeichnen können. Stellen Sie sich als Nächstes vor, dass Ihr Freund die Statue genau in dem Moment betrachtet, in dem ihr Bild in Ihrem Kopf erscheint. Dies wäre Telepathie oder Weitsichtigkeit und könnte durchaus ein Beispiel für Kommunikation durch nicht-lokales Bewusstsein sein.
Ein skeptischer Wissenschaftler könnte vermuten, dass Sie bereits wissen, was Ihr Freund sehen wird. Angenommen, zwei Forscher planen mithilfe eines Computers ein Experiment, sodass weder Sie noch Ihr Freund (oder auch die Forscher selbst) im Voraus wissen, welches Objekt betrachtet werden würde, sondern nur den Zeitpunkt, zu dem die telepathische Übertragung erfolgt.
Ein Skeptiker könnte immer noch argumentieren, dass die Zeichnung verschiedene Interpretationen zulässt. Können Sie objektiv entscheiden, ob Ihre Zeichnung tatsächlich mit dem übereinstimmt, was Ihr Freund gesehen hat? Daher verwenden Forscher unparteiische Gutachter – oder noch besser einen Computer –, um Dutzende Ihrer Zeichnungen mit Dutzenden von Orten zu vergleichen, die Ihr Freund sieht. Würden Sie hoffen, dass ein skeptischer Wissenschaftler seine Meinung über Telepathie ändern würde?
Solche Experimente wurden in vielen verschiedenen Labors durchgeführt und positive Ergebnisse wurden sowohl bei Probanden mit als auch ohne übersinnliche Fähigkeiten erzielt. Die Korrelationen blieben weiterhin bestehen. Warum wird Telepathie dann immer noch nicht als wissenschaftlich belegte Entdeckung anerkannt? Aus wissenschaftlicher Sicht liegt ein Grund darin, dass Daten zur außersinnlichen Wahrnehmung (ESP) nicht streng reproduzierbar sind – sie sind nur statistisch reproduzierbar. In diesem Zusammenhang wird davon ausgegangen, dass wir, wenn ESP möglich wäre, irgendwie bedeutungsvolle Botschaften übermitteln könnten, was zu Chaos in der geordneten Welt der Kausalität führen würde. Der wichtigste Grund für die Skepsis gegenüber der außersinnlichen Wahrnehmung könnte jedoch sein, dass sie offenbar nicht mit irgendwelchen lokalen Signalen zusammenhängt, die unsere Sinne wahrnehmen, und daher vom materiellen Realismus verboten wird.
Wir können versuchen, weitsichtige Daten als Erfahrungen nicht-lokaler Korrelation zu erklären, die in unserer Erfahrung entstehen, weil unser Geist Quantennatur ist. (Halten Sie Ihren Unglauben bei Bedarf für einen Moment inne.) Aus der Perspektive der Quanten-Nichtlokalität scheint das ESP-Problem, wie durch Aspects Experiment demonstriert, ein Problem der Wahl zu sein. Nur zwei korrelierte Telepathen, wie die beiden Photonen im Aspect-Experiment, tauschen Informationen nicht lokal aus. In diesem Experiment wird die Korrelation der Photonen durch die Wahl des Versuchsaufbaus, die Quelle der Photonen und die den Daten zugewiesene Bedeutung angezeigt. Ebenso muss die Korrelation der Hellseher in einem weitsichtigen Experiment mit der Vorbereitung des Experiments, dem Setting und der den Daten zugewiesenen Bedeutung zusammenhängen.
Sowohl die Unkausalität als auch die Bedeutung des Sehens (und möglicherweise der ESP im Allgemeinen) sprechen stark dafür, diese Phänomene als Synchronizitätsereignisse zu verstehen, die durch nichtlokalen Quantenkollaps verursacht werden. Denken Sie daran, dass der nichtlokale Quantenkollaps nicht im Widerspruch zum Kausalitätsprinzip steht, weil er die Weitergabe von Nachrichten nicht zulässt.
Mit der Weitsichtigkeit könnte es genauso sein. Möglicherweise ist die nicht-lokale Kommunikation zwischen Hellsehern nicht mit der Übertragung nützlicher Informationen verbunden. Die Korrelation zwischen der Fernsicht eines Hellsehers und der damit korrelierenden Zeichnung eines anderen Hellsehers ist statistischer Natur, und die Bedeutung der Kommunikation wird erst deutlich, wenn die Zeichnung mit dem betreffenden Ort verglichen wird. In ähnlicher Weise wird in Aspects Experiment die Bedeutung der Kommunikation zwischen korrelierten Photonen erst deutlich, wenn man zwei Sätze entfernter Beobachtungen vergleicht.
Ein aktuelles Experiment des mexikanischen Neurowissenschaftlers Jacobo Greenberg-Silberbaum und seiner Kollegen unterstützt direkt die Idee der Nichtlokalität im menschlichen Geist-Gehirn – das Experiment ist das Gehirnäquivalent zu Aspects Experiment mit Photonen. Zwei Probanden wurden gebeten, dreißig oder vierzig Minuten lang zu kommunizieren, bis sie das Gefühl hatten, „direkte Kommunikation“ zu empfinden. Anschließend betraten sie einzelne Faradaysche Käfige (Kästen aus Metallgeflecht, die alle elektromagnetischen Signale blockieren). Nun wurde einem Probanden, ohne dass sein Partner davon wusste, ein blinkendes Lichtsignal präsentiert, das in seinem Gehirn ein „evoziertes Potenzial“ (eine elektrophysiologische Reaktion auf einen Sinnesreiz, aufgezeichnet mit einem EEG) hervorrief. Doch während die Versuchspartner ihre „direkte Kommunikation“ aufrechterhielten, zeigte das Gehirn des zweiten Probanden überraschenderweise auch eine elektrophysiologische Aktivität, das sogenannte „Carryover-Potenzial“, das in Form und Stärke dem evozierten Potenzial im stimulierten Gehirn des ersten Probanden sehr ähnlich war. (Im Gegensatz dazu hatten Kontrollpersonen kein Transferpotential.) Eine einfache Erklärung für diese Ergebnisse ist die Quanten-Nichtlokalität: Aufgrund ihrer Quantennatur fungieren die beiden Geist-Gehirne als ein nichtlokal korreliertes System, in dem die Korrelation durch nichtlokale Prozesse hergestellt und aufrechterhalten wird Bewusstsein .
Es ist wichtig zu beachten, dass keiner der Probanden des Experiments das Übertragungspotential bewusst erlebte. Somit fand keine Informationsübertragung auf der subjektiven Ebene statt und das Kausalitätsprinzip wurde in keiner Weise verletzt. Der nichtlokale Zusammenbruch und die anschließende Ähnlichkeit von evozierten und übertragenen Potenzialen sollten als Synchronizitätsereignis betrachtet werden; Die Bedeutung des Zusammenhangs wird erst nach dem Vergleich der Potenziale deutlich. Dies ist ähnlich wie beim Aspect-Experiment.
Können wir auch zeitliche Hinweise auf Nichtlokalität finden? Ist an den sogenannten Fällen von Voraussicht, die manchmal an die Öffentlichkeit gelangen, etwas Wahres dran? Sie behaupten beispielsweise, dass jemand die Ermordung von Robert Kennedy vorhergesehen habe. Ein Experiment mit Vorausschau ist schwer im Voraus zu planen. Daher sehe ich keinen Sinn darin, darüber zu streiten, ob ein bestimmter Hellseher tatsächlich eine echte Vorahnung hatte oder nicht. Es gibt jedoch eine kluge Analyse von Schrödingers Katzenparadoxon, die, zumindest aus naiver Sicht, die Idee der Nicht-Lokalität in der Zeit mit sich bringt. Gemäß dem, was wir zuvor über die Notwendigkeit des Bewusstseins für den Zusammenbruch der Dichotomie lebende/tote Katze gesagt haben, befindet sich die Katze, bis wir sie beobachten, in einem unbestimmten Zwischenzustand. Angenommen, wir streuen Ruß auf den Boden rund um den Käfig und sorgen dafür, dass die Kiste nach einer Stunde automatisch geöffnet wird. Angenommen, wir kehren eine weitere Stunde später zurück und stellen fest, dass die Katze lebt. Frage: Werden Katzenspuren auf dem Ruß sichtbar sein? Wenn ja, wie hat die Katze diese Spuren hinterlassen? Schließlich befand sich die Katze vor einer Stunde noch in einem unsicheren Zustand. Die Idee der Nichtlokalität in der Zeit bietet die einfachste Möglichkeit, das Paradoxon zu erklären – wie es das Delayed-Choice-Experiment nahelegt.
Außerkörperliche Erfahrungen (außerkörperliche Erfahrungen)
Gibt es neben der Weitsichtigkeit noch andere parapsychologische Phänomene, die durch das quanten-/idealistische Bewusstseinsmodell erklärt werden können? Auch wenn es noch zu früh ist, um definitiv zu sagen, dass dies der Fall ist, gibt es doch Anzeichen dafür, dass wir dieser Angelegenheit besser gegenüber aufgeschlossen bleiben sollten.
Viele Menschen behaupten, dass sie tatsächlich erlebt haben, wie sie ihren Körper verlassen haben. Bei diesen Ausflügen können sie Freunde besuchen, bei Operationen am eigenen Körper dabei sein oder sogar an entfernte Orte reisen. Dieses Phänomen wird „Out-of-Body Experience“ (OBE) genannt. Die Ähnlichkeit der OBE mit der Verlagerung des „Ich“ des Geistes außerhalb des Körpers ist unbestreitbar, aber wie kann das sein? Dies ist dem Geist-Körper-Dualismus sehr ähnlich.
Die Realität außerkörperlicher Erfahrung als echtes Bewusstseinsphänomen wird zunehmend in Frage gestellt. Betrachten Sie zum Beispiel Michael Saboms Buch „Memories of Death“, in dem über bedeutende und systematische Untersuchungen zu OBEs im Zusammenhang mit Nahtoderfahrungen berichtet wird. Als Kardiologe mit Zugang zu Krankenakten war Sabom in der einzigartigen Lage, viele technische Details in Patientenberichten über Wiederbelebungsmaßnahmen an ihren fast toten Körpern zu überprüfen. Seine Patienten beschrieben sehr genau Vorgänge, die eindeutig außerhalb der Sichtweite ihres physischen Körpers lagen.
Da diese Patienten schon seit langem wiederholt ins Krankenhaus eingeliefert wurden und mit medizinischen Verfahren bestens vertraut waren, wäre es nicht allzu überraschend, wenn sie auf der Grundlage dieses Wissens erfolgreiche Vermutungen anstellen würden. Um diese Möglichkeit auszuschließen, verwendete Sabom eine Kontrollgruppe von Patienten mit der gleichen Krankengeschichte, einschließlich Nahtoderfahrungen, die keine OBE erlitten hatten. Als diese Patienten gefragt wurden, was ihrer Meinung nach auf der Intensivstation passiert sei, als sie kurz vor dem Tod standen, gaben sie sehr ungenaue Antworten, die selbst im Allgemeinen nur sehr wenig mit den Tatsachen übereinstimmten. Zunächst ein Skeptiker, führte Sabom seine Forschung mit äußerster Sorgfalt durch und bewertete die Ergebnisse nach den strengen Standards der Methodik der modernen experimentellen Psychologie.
Kann der Geist den Körper wirklich verlassen? Bei solchen parapsychologischen Phänomenen wie OBEs ist dies sicherlich der Fall. Diese berechtigte Frage kann nicht ohne weiteres mit der Berufung auf Halluzinationen abgetan werden, wie es lokale materialistische Wissenschaftler manchmal versuchen. Sabom, der die Frage, ob OBEs halluzinatorischer Natur sind, sehr sorgfältig untersucht hat, stellte Folgendes fest: „Im Gegensatz zu NTEs [Nahtoderfahrungen] beinhalten autoskopische Halluzinationen [sich selbst sehen]: 1) Wahrnehmung durch den physischen Körper („original“ ) Ihr projiziertes Bild („doppelt“); 2) direkte Interaktion zwischen dem „Original“ und dem „Doppelten“; 3) werden als unwirklich wahrgenommen; und 4) neigen dazu, negative Emotionen hervorzurufen. Aus diesen Gründen scheinen autoskopische Halluzinationen keine plausible Erklärung für eine NTE zu sein.“
Ehrlich gesagt war ich von dieser und anderen Studien ziemlich beeindruckt, als ich Anfang der 1980er Jahre zum ersten Mal von OBEs erfuhr, und begann, nach einer alternativen Möglichkeit zu suchen, dieses Phänomen zu verstehen, die es mir ermöglichen würde, es aus wissenschaftlicher Sicht zu erklären – ohne Halluzinationen oder Seelenwanderungen zu erwähnen. Wie auch immer, die Rede von körperlosen Geistern oder Astralkörpern, wie sie in bestimmten Kreisen genannt werden, die zusehen, wie ihre physischen Körper chirurgischen Eingriffen unterzogen werden, schien mir eine wenig überzeugende und vereinfachte Erklärung dessen zu sein, was ich nur als subjektive Wahrnehmung der optischen Täuschungen akzeptieren konnte.
Um diesen Unterschied zu verdeutlichen, nehmen wir das Beispiel einer bekannten optischen Täuschung. Die Mondillusion hat mich schon immer fasziniert: die Tatsache, dass der Mond am Horizont in der Natur viel größer aussieht als auf einem Foto. Detaillierte Experimente von Wissenschaftlern sowie mein eigenes Herumexperimentieren mit diesem Phänomen haben mich davon überzeugt, dass es mit der Illusion von Größe zusammenhängt. Befindet sich der Mond über dem Horizont, nimmt das Gehirn ihn fälschlicherweise weiter entfernt als im Zenit wahr und nimmt Anpassungen vor, um das Bild größer erscheinen zu lassen.
Ich wurde weiterhin von dem Gedanken heimgesucht, dass die OBE eine Art Illusion sein müsse, aber wovon? In der Zwischenzeit habe ich mich auch mit der Literatur zum Thema Visionen beschäftigt. Plötzlich kam mir der Gedanke, dass eine OBE ein illusorisches Konstrukt der Weitsichtigkeit sein muss, also einer nicht-lokalen Sicht außerhalb des physischen Sichtfelds einer Person. Aus objektiver Sicht taten Saiboms Patienten, die am Rande des Todes standen, genau das. Aber warum die Illusion, außerhalb des Körpers zu sein?
Wenn sehr kleine Kinder etwas außerhalb ihres Sinneswahrnehmungsfeldes sehen oder hören, erleben sie die entgegengesetzte Schwierigkeit wie der erwachsene Visionär. Diese Kindheitsschwierigkeit – die Schwierigkeit, das Universum zu veräußerlichen – ergibt sich aus der Tatsache, dass unser gesamtes Bewusstsein für die Außenwelt tatsächlich in unserem Kopf stattfindet, da visuelle und akustische Bilder in unserem Gehirn gebildet werden. Nach und nach lernen Kinder, die Welt zu veräußerlichen, indem sie vor allem ihren Tast- und Geschmackssinn nutzen. Sie entwickeln eine selektive Wahrnehmung, die es ihnen ermöglicht, entfernte sichtbare oder hörbare Objekte zu erkennen.
Bei einem Erwachsenen sollte die ungewohnte Erfahrung, ein Objekt außerhalb des Gesichtsfeldes in die Ferne zu sehen, deutlich mehr kognitives Chaos verursachen als die Erfahrung eines Kindes. Das konditionierte und tief verwurzelte Wahrnehmungssystem des Erwachsenen sagt uns, dass das Objekt woanders ist; Um es zu „sehen“, muss man daher „da“ sein. Wie bei der Mondillusion interpretiert das Gehirn nicht-lokale Weitsichtigkeit fälschlicherweise als eine außerkörperliche Erfahrung. Wenn also jemand zusieht, wie er unter Vollnarkose operiert wird, was normalerweise unmöglich ist, sollte sich seine Seele oder sein Astralkörper in der Nähe der Decke oder am anderen Ende des Raumes befinden – denn dort scheint er wahrzunehmen, was passiert .
Als mir klar wurde, dass eine OBE ein visionäres Phänomen sein könnte, lüftete sich der Schleier. Endlich hatte ich eine Erklärung für die OBE, die die Skepsis des Wissenschaftlers befriedigen konnte. Der Schlüssel zur Lösung des Paradoxons ist die Nichtlokalität unseres Bewusstseins.
Übrigens, wenn Sie der Nichtlokalität der Fernsicht skeptisch gegenüberstehen und glauben, dass sie durch einige noch unentdeckte lokale Signale vermittelt werden könnte, dann sollten Sie wissen, dass Forscher, insbesondere in Russland, seit vielen Jahren nach solchen Signalen suchen habe nichts gefunden. In einigen ihrer Experimente mussten Hellseher ihre ESP-Fähigkeiten unter Beweis stellen, während sie in einem Faradayschen Käfig saßen, aber diese Abschirmkäfige scheinen keine spürbare Wirkung auf die ESP zu haben.
Darüber hinaus breiten sich lokale Signale von ihrer Quelle in den umgebenden Raum aus, sodass ihre Intensität mit der Entfernung von der Quelle abnehmen sollte. Im Gegensatz dazu wird bei nicht-lokaler Kommunikation keine solche Dämpfung beobachtet. Da die verfügbaren Erkenntnisse darauf hindeuten, dass die Fernsicht nicht abnimmt, muss die Fernsicht nichtlokal sein. Es ist daher logisch, zu dem Schluss zu kommen, dass psychische Phänomene wie Fernsicht und außerkörperliche Erfahrungen Beispiele für nicht-lokale Wirkung des Bewusstseins sind.
Jeder Versuch, ein missverstandenes Phänomen abzutun, indem man es einfach als Halluzination erklärt, wird irrelevant, wenn eine konsistente wissenschaftliche Theorie angewendet werden kann. Die Quantenmechanik stützt eine solche Theorie und liefert entscheidende Beweise für die Nichtlokalität des Bewusstseins; es stellt eine empirische Herausforderung für das Dogma der Lokalität als universelles Begrenzungsprinzip dar.
Vielleicht noch überraschender ist, dass die Idee der Nichtlokalität des Bewusstseins nicht nur die Paradoxien der außersinnlichen Wahrnehmung auflöst, sondern, wie wir im nächsten Kapitel sehen werden, auch die Paradoxien der gewöhnlichen Wahrnehmung.
Aller Wahrscheinlichkeit nach wird der wissenschaftliche Widerstand gegen die Anerkennung der Gültigkeit weitsichtiger Experimente und anderer psychischer Phänomene schwinden, sobald klar wird, dass Bells Theorem und Aspects Experiment tatsächlich den Untergang des materiellen Realismus eingeläutet haben. Auf einer kürzlichen Konferenz der Physical Society hörte jemand, wie ein Physiker zu einem anderen sagte: „Nur jemand mit einem Gehirn aus Stein würde sich für den Satz von Bell interessieren.“ Noch ermutigender war, dass eine Umfrage unter Physikern, die an der Konferenz teilnahmen, ergab, dass 39 % von ihnen von Bells Theorem betroffen waren. Angesichts eines so hohen Prozentsatzes ist durchaus zu erwarten, dass das idealistische Paradigma der Physik eine unvoreingenommene Bewertung erhält.
Das Buch „The Self-Aware Universe. Wie Bewusstsein die materielle Welt erschafft.“ Amit Goswami
Inhalt
VORWORT
TEIL I. Die Vereinigung von Wissenschaft und Spiritualität
KAPITEL 1. DAS KAPITEL UND DIE BRÜCKE
KAPITEL 2. ALTE PHYSIK UND IHR PHILOSOPHISCHES ERBE
KAPITEL 3. QUANTENPHYSIK UND DER TOD DES MATERIALISCHEN REALISMUS
KAPITEL 4. DIE PHILOSOPHIE DES MONISTISCHEN IDEALISMUS
TEIL II. IDEALISMUS UND DIE AUFLÖSUNG VON QUANTUMPARADOXEN
KAPITEL 5. OBJEKTE AN ZWEI ORTEN GLEICHZEITIG UND WIRKUNGEN, DIE IHREN URSACHEN VORHERGEHEN
KAPITEL 6. DIE NEUN LEBEN VON SCHRÖDINGERS KATZE
KAPITEL 7. ICH WÄHLE DAHER, ICH BIN
KAPITEL 8. DER EINSTEIN-PODOLSKY -ROSEN PARADOX
KAPITEL 9. VERSÖNUNG VON REALISMUS UND IDEALISMUS
TEIL III. SELBSTREFERENZ: WIE MAN VIELE WIRD
KAPITEL 10. ERKUNDUNG DES GEIST-KÖRPER-PROBLEMS
KAPITEL 11. AUF DER SUCHE NACH DEM QUANTENGEIST
KAPITEL 12. PARADOXE UND KOMPLEXE HIERARCHIEN
KAPITEL 13. „ICH“ DES BEWUSSTSEINS
KAPITEL 14. VEREINIGUNG DER PSYCHOLOGIEN
TEIL IV . RÜCKKEHR DES CHARMES
KAPITEL 15. KRIEG UND FRIEDEN
KAPITEL 16. EXTERNE UND INNERE KREATIVITÄT
KAPITEL 17. DAS ERWACHEN BUDDHAS
KAPITEL 18. IDEALISMALE THEORIE DER ETHIK
KAPITEL 19. SPIRITUELLE FREUDE
GLOBAR DER BEGRIFFE