Verschränkungen: Mit Karen Barad den Messvorgang verstehen

Von Joachim Schulz

Philosophie und Physik gehören zusammen. Nicht nur weil sie gemeinsame Wurzeln haben, sondern weil die Physik einen gewissen Anspruch an Objektivität hat, der nicht innerhalb der Physik geklärt werden kann. Schon öfter habe ich hier darüber geschrieben, wie ich Physik verstehe und welche philosophischen Standpunkte ich für nachvollziehbar, welche für eher weit hergeholt halte.

Durch die Bloggerin Khaos.kind bin ich vor einiger Zeit auf eine Philosophin aufmerksam geworden, deren Ideen ich sehr überzeugend finde. Karen Barad zieht aus den Erkenntnissen der Quantenmechanik, also aus dem Vorhandensein von Verschränkung und Unschärfe in Messprozessen, über die Quantenmechanik hinaus anwendbare Lehren. Ihr Programm ist es, eine Erkenntnistheorie zu schaffen, die den Messprozess als Teil wissenschaftlicher Arbeit ernst nimmt ohne in einen Anthropozentrismus abzugleiten, der menschlichem Bewusstsein eine besondere Bedeutung für den Messprozess zuschreibt.
Der Anthropozentrismus im Messprozess führt bei der Interpretation der Quantenmechanik oft zu Problemen. Wenn wir zum Beispiel davon ausgehen, dass das menschliche Bewusstsein und nicht der Messprozess bei der Schrödingerkatze zum Zusammenbruch der Wellenfunktion führt, dann sind wir nicht weit von esoterischem Unfug wie Quantenheilung und Gedankenverschränkung entfernt. (Ich muss nicht erläutern, warum es unnötig ist, Effekte zu erklären, die es nicht gibt…)
Versuchen wir uns aber daran, eine vom Menschen unabhängige Erklärung der Messung zu entwerfen, bekommen wir die Schwierigkeit, dass sich keine Grenzen ziehen lassen. Das eigentliche Problem, auf das Erwin Schrödinger mit seinem Gedankenexperiment aufmerksam machte, ist dass sich keine Grenze zwischen der klassischen Mechanik und der Quantenmechanik angeben lässt. Wenn wir die Überlagerung von Wellenfunktionen im Atom ernst nehmen, gibt es keinen Grund, die Überlagerung von tot und lebendig bei einer Katze abzulehnen.

Das Beugungsbild eines HeNe-Lasers am Einzelspalt entsteht nicht durch Photonen, sondern durch einen komplexen Experimentaufbau.

Karen Barad weist in ihrem Buch Meeting the Universe Halfway: Quantum Physics and the Entanglement of Matter and Meaning einen interessanten Weg aus diesem Dilemma: Probleme dieser Art entstehen erst dadurch, dass wir künstlich Dualismen schaffen. Diese Dualismen stellt Barad infrage. Es ist kein Wunder, dass es Probleme gibt, wenn wir versuchen, die Grenze zwischen Naturvorgang und Experiment, zwischen Natur und Technik, zwischen Apparatur und Beobachtung oder eben zwischen Quantenwelt und klassischer Welt zu finden. Diese Grenzen gibt es a priori gar nicht.

Ob ein Quantenzustand, der in einem Experiment wie ein Teilchen reagiert und in einem anderen wie eine Welle, in Wahrheit Teilchen oder Welle ist, wäre nur eine sinnvolle Frage, wenn der Quantenzustand unabhängig von seiner Messung existieren würde. Es gibt aber keine von Messungen unabhängige Physik. Der Messvorgang ist ein unverzichtbarer Teil des Geschehens und kann im allgemeinen nicht ignoriert werden. Ohne Messung gäbe es vielleicht auch einen Quantenzustand, das wäre aber nicht derselbe, wie der im Experiment.

Barad führt zur Beschreibung dieser Abhängigkeiten den Begriff der Intraaktion im Gegensatz zur Interaktion ein. Es gibt nicht ein Quantenobjekt und einen davon unabhängigen Experimentaufbau, die miteinander wechselwirken also interagieren. Es gibt nur einen Vorgang mit internen Intraaktionen. Dass wir im Doppelspaltexperiment ohne Weginformation die Elektronen als Wellen, mit Weginformation aber als Teilchen messen, liegt nicht daran, dass der Messaufbau die eigentlich unabhängigen Elektronen beeinflusst. Vielmehr haben wir es mit verschiedenen Phänomenen zu tun, die sich grundlegend in ihren Voraussetzungen und Randbedingungen unterscheiden. Dieser Blick auf physikalisches Experimentieren als Gesamtvorgang erscheint mir hilfreich zum Verständnis der Quantenmechanik.