Dezember 3, 2022

Schach und Quantenphysik (2)

1. Kapitel Ein Quantum Neuland: verborgene Sehenswürdigkeiten, Gedankenstürme und das Unfassbare

„…kurze Blicke in eine andere Ordnung des Seins…“ (Thomas Pynchon 2003, S. 379)

Als Heisenberg mit seiner Erforschung der Quantenphysik begann, sah er sich 1926 vor einem „Aufbruch“ in ein „neues Land“. Er schreibt: „…kann wirkliches Neuland in einer Wissenschaft wohl nur gewonnen werden, wenn man an einer entscheidenden Stelle bereit ist, den Grund zu verlassen, auf dem die bisherige Wissenschaft ruht, und gewissermaßen ins Leere zu springen“ (1988, S. 88). Wer sich für die Verbindung von Schach und Quantenphysik engagiert, braucht solchen Wagemut nicht. Allerdings sollte man bereit sein Dinge, Fakten und Zusammenhänge einmal anders zu betrachten.

Sowohl zum Schach als auch zur Quantenphysik bestehen umfangreiches Wissen, vielfältige Literatur und Quellen. Die Schnittmenge von beiden Bereichen ist bislang jedoch gering. Hier kann man noch vieles selber entdecken, darunter auch spannende Rätsel und verborgene Sehenswürdigkeiten.

Thomas Kuhn, der mit seinem Buch Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen den Begriff Paradigmenwechsel prägte, betont: „Jede neue Auslegung der Natur, sei es eine Entdeckung oder eine Theorie, taucht zuerst im Geiste eines oder einiger weniger Individuen auf. Sie sind die ersten, die die Wissenschaft oder die Welt anders sehen lernen…“ (1988, S. 155). Auf der selben Buchseite betrachtet Kuhn übrigens einen Wissenschaftler als Rätsellöser und vergleicht diesen mit einem Schachspieler, der „bei der Suche nach einer Lösung verschiedene mögliche Züge ausprobiert“.

Wissenschaftliche Revolution setzt gesunden Menschenverstand matt


Physik-Nobelpreisträger Heisenberg hat mit seinen mathematisch-philosophischen Expeditionen in die Quantenwelt zu einer wissenschaftlichen Revolution beigetragen. „Die Entdeckung der Quantentheorie im ersten Viertel des zwanzigsten Jahrhunderts brachte die größte Revolution in unserem Verständnis der Welt der Physik seit den Entdeckungen von Isaak Newton mit sich. Die Newtonsche Welt der klassischen Physik war klar und determiniert; die Quantenwelt ist verschwommen und unvorhersehbar“ (Prof. Polkinghorne, [www.theologie-naturwissenschaften.de] ). Vielleicht hat Heisenberg damals schon geahnt, dass (s)ein kompliziertes Neuland zum Spielfeld einer langandauernden intellektuellen Auseinandersetzung werden könnte.

„Obwohl die Gesetze der Quantenmechanik in den Forschungslaboratorien bis heute noch niemals widerlegt (dagegen häufig bestätigt) werden konnten, verstösst diese Theorie fortwährend gegen den ‚gesunden Menschenverstand'“ (Kaku & Trainer 1993, S. 67). Der Philosoph und Physiker C.F. von Weizsäcker hielt fest, „dass die Quantentheorie einen Deutungs-Schock erzeugt hat“ (1996, S. 202). Dazu werden wir noch verschiedene Varianten kennenlernen. Die Interpretation bizarrer Quantenvorgänge entfacht immer noch wilde Gedankenstürme.

Das Unfassbare


Der absolute Quantenschocker ist die Quantenverschränkung auf weite Entfernung. „Verschränkung: Quantenphänomen, bei dem zwei oder mehr Teilchen unauflöslich verbunden bleiben, so weit sie auch voneinander entfernt sein mögen“ (Kumar 2009, S. 468).

Einer der herausragenden lebenden Quantenphysiker Prof. Zeilinger (Nobelpreis 2022) erläutert: „Der österreichische Physiker Erwin Schrödinger hat den Begriff 1935 eingeführt, und er hat auch gleich gesagt, dass die Verschränkung jenes Phänomen der Quantenphysik ist, das uns zwingt, von all unseren liebgewordenen Vorstellungen über die Welt Abschied zu nehmen“ (Zeilinger 2005). Selbst einfühlsame Quantenversteher können bislang die Quantenverschränkung nicht erklären. Zeilinger (2005, in Spiegel-Bericht) bemerkt: „Richtig vorstellen kann auch ich mir nicht, was bei diesem Vorgang jenseits von Zeit und Raum vor sich geht.“

Einstein bezeichnete weitreichende Verschränkungen skeptisch als „spukhafte Fernwirkungen“. Niemand kann bisher beschreiben oder gar erklären, wie diese unfassbare Fernwirkung funktioniert. Trotzdem möchte ich’s verstehen. Also habe ich mir eine Analogie mit Hilfe des Schachs ausgedacht (Munzert 2015). Wir werden uns bald der Quantenverschränkung erstmals mit schachspielerischen Mittel nähern und versuchen das Unfassbare fassbarer zu machen.

Quanten und Schachspieler probieren alle möglichen Wege


Meine ersten Schritte auf einem winzigen Pfad ins Quantenland liegen schon lange zurück.
Vor über 20 Jahren las ich in dem Buch Der Geist im Atom (Davies & Brown 1993) in Hinblick auf das berühmte Doppelspalt-Experiment (siehe unten) der Quantenphysik folgendes (S. 20): „Es kann zweckdienlich sein, sich vorzustellen, dass jedem Teilchen unendlich viele Bahnen zugeordnet sind… Die Unbestimmtheit seiner Aktivität ermöglicht ihm, viele verschiedene Bahnen abzutasten“. Dabei dachte ich seltsamerweise sogleich – durch einen Quanteneffekt in meinem Gehirn? – an die Variantenberechnung eines Schachspielers bei der Analyse der Position (Berechnung und Bewertung von Schachzügen / Strategie und Taktik).

Unentdeckte Sehenswürdigkeiten, verwirrende Überraschungen und wilde Gedankenstürme


Es gibt kraftvolle Felder, verlockende Labyrinthe, verschlungene Pfade und verwickelte Dimensionen im Schachquantenland, darin viele ungehobene (mentale) Schätze, bizarre Rätsel. Auch deshalb habe ich einige Spekulationen gewagt und Kombinationen versucht. Diese reichen von innovativen Gedankenexperimenten, neuen spekulativen Konzepten bis zu gründlich durchdachten und ziemlich gesicherten Erkenntnissen. Hier seien die ersten Züge, Perspektiven und Reiseziele kurz genannt:

# Ähnlichkeiten und Parallelen zwischen Schach und Quantenphysik
# Die Existenz aus der Information („It from bit“ ) auf Schach übertragen
# Quantenverschränkung auf 64 Feldern: Schach und Matt mit Fernwirkung
# Quantensprünge in neuronalen Netzen
# Zugwahl und Wellenfunktion
# Determinierende Tendenz(en) trotz Quantenzufall
# Der Übergang von quantenmechanischen mentalen Prozessen zu handfesten Schachzügen
# Beobachtungs- und Messproblem der Quantentheorie mittels Schachprozessen betrachtet
# Schach als Metapher, Analogie oder Paradigma für Quantentheorie und Quantenrealität
# Ein Schachparadigma zur Quantenphysik: Veranschaulichung, Beschreibung oder Erklärung von Quantenphänomenen mittels Schach.

Schwindelig! Verwirrt? Kein Land in Sicht?! Willkommen im Club!
Physikprofessor Susskind warnt: „Die Quantenmechanik war mehr als ein neues Naturgesetz. Sie veränderte die Regeln der klassischen Logik, die normalen Denkregeln, die jeder geistig gesunde Mensch benutzt… Machen Sie sich darauf gefasst, dass sie Sie verwirren wird. Sie verwirrt jeden“ (2010, S. 13). Man kann das auch positiv sehen, wie es der grandiose Physiker Feynman in Hinblick auf die Rätsel der Quantenphysik empfiehlt (1993, S. 160): „…lehnen Sie sich entspannt zurück und geniessen Sie“.

Dr. Reinhard Munzert

Schach und Quantenphysik

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