Was bedeutet die Quantenmechanik?

Die Wellenfunktion ist kein Bild der Wirklichkeit, sondern ein Rechenwerkzeug; erst die Messung erzeugt eine Tatsache, und nach einem unbestimmten Mehr fragen heißt, sinnlos zu fragen.

Niels Bohr und Werner Heisenberg ziehen einen „Schnitt“ zwischen dem quantenmechanisch beschriebenen System und dem klassischen Messgerät: Was das Teilchen „an sich“ zwischen zwei Messungen ist, lässt sich nicht sagen, ja die Frage selbst sei verfehlt. Bohrs „Komplementarität“ besagt, dass Ort und Impuls, Welle und Teilchen einander ausschließende, aber gleich nötige Beschreibungen sind. Die Stärke ist ihre Sparsamkeit – man rechnet und trifft zu, ohne Metaphysik. Der berühmte Einwand aber bleibt: Was genau zählt als „Messung“, und warum sollte ausgerechnet ein Apparat oder ein Beobachter die Naturgesetze außer Kraft setzen? Der Schnitt ist nirgends scharf zu ziehen.

Es gibt keinen Kollaps. Die Wellenfunktion entwickelt sich immer glatt weiter – und bei jeder Messung verzweigt sich die Welt in alle möglichen Ausgänge zugleich.

Hugh Everett nahm 1957 die Schrödinger-Gleichung beim Wort: Wenn nichts den Zustand zum Springen bringt, dann geschieht eben alles – in je einem eigenen Zweig der Wirklichkeit. Die Katze ist im einen Ast tot, im anderen lebendig; auch der Beobachter spaltet sich mit. Die Dekohärenz erklärt, warum die Zweige einander nicht mehr begegnen und alles klassisch erscheint. Der Gewinn: keine ad hoc eingeführte Sonderregel für Messungen, die Theorie bleibt in sich geschlossen. Der Preis ist gewaltig: eine unausdenkbare Fülle ungesehener Welten – und das ungelöste Rätsel, was „Wahrscheinlichkeit“ überhaupt noch bedeuten soll, wenn ohnehin jeder Ausgang eintritt.

Die Teilchen haben jederzeit einen bestimmten Ort; eine „Führungswelle“ lenkt sie. Die Welt ist deterministisch und real – aber unausweichlich nichtlokal.

Louis de Broglie und David Bohm zeigen, dass man am festen, bestimmten Sein der Dinge festhalten kann: Jedes Teilchen hat zu jeder Zeit eine Bahn, geführt von der Wellenfunktion wie ein Surfer von der Welle. Die scheinbare Zufälligkeit entspringt nur unserer Unkenntnis der Anfangsorte. Damit ist die Quantenwelt so anschaulich-real wie die klassische – um den von Bell erzwungenen Preis: Die Führung wirkt augenblicklich über jede Entfernung, die Theorie ist offen nichtlokal. Viele halten das für ehrlicher als den verschwiegenen Schnitt Kopenhagens; andere stören sich an der bevorzugten Gleichzeitigkeit, die schlecht zur Relativitätstheorie passt.

Die Wellenfunktion beschreibt nicht die Welt, sondern den Wissensstand eines Akteurs. „Kollaps“ ist nichts als die Aktualisierung seiner Erwartungen – das Messproblem löst sich auf.

Im QBism (Christopher Fuchs, Rüdiger Schack, in verwandter Form N. David Mermin) ist der Quantenzustand ein persönlicher Wahrscheinlichkeits-Einsatz: Er kodiert, was ein Beobachter über mögliche Erfahrungen glaubt, nicht, was objektiv der Fall ist. Misst er, lernt er hinzu und passt seinen Einsatz an – mehr „geschieht“ nicht. So verschwindet das Messproblem, weil es gar keinen objektiven Zustand gibt, der springen müsste. Die Eleganz ist bestechend; doch der Verdacht bleibt, dass die Physik damit nur noch von unseren Erlebnissen spricht und die Frage, wie die Welt unabhängig von uns beschaffen ist, stillschweigend fallen lässt.

Karl Popper verteidigt eine vom Beobachter unabhängige Wirklichkeit und deutet die Wahrscheinlichkeiten als reale „Propensitäten“ – objektive Neigungen der Versuchsanordnung selbst.

Popper bekämpfte zeitlebens die „subjektivistische“ Wendung der Kopenhagener Deutung, in der ihm der Beobachter eine viel zu große, fast schöpferische Rolle spielte. Er hielt daran fest, dass die Welt auch ohne uns bestimmte Züge hat, und las die quantenmechanischen Wahrscheinlichkeiten nicht als Maß unseres Wissens, sondern als reale Dispositionen physikalischer Situationen, ein bestimmtes Ergebnis hervorzubringen – seine „Propensitätstheorie“. Das rettet den wissenschaftlichen Realismus; offen bleibt, ob Propensitäten mehr sind als ein Name für das Rätsel, und wie weit ein naiver Realismus den Befunden von Bell standhält.