Februar 29, 2024

Schrödingers Schachzug – gleichzeitig ausgeführt und nicht ausgeführt

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Schrödingers Schachzug: gleichzeitig ausgeführt und nicht ausgeführt!?

Erster Teil: Einführung

Ein Gedankenexperiment unterstützt durch reale Positionen im zweiten Teil

„…verwaschene Realität… Verschwommenheit…“ (Nobelpreisträger Erwin Schrödinger 1935 / 1996, S. 24)

Wer machte den ersten Zug? Einstein, Heisenberg oder Schrödinger? Egal, Hauptsache ist doch, dass gespielt wird!

 

Vorbemerkung: Jeder Beiträg dieser Serie soll auch alleinstehend verstanden werden. In diesem Artikel werden manche Aussagen und Zitate wiederholt, die schon in früheren Kapiteln gebracht wurden. Ähnlich wie in verschränkten Quantensystemen Informationen miteinander verbunden sind und geteilt werden, werden hier Erkenntnisse und Hypothesen aus verschiedenen Artikeln verknüpft. Es gibt Verschränkungen und Überlagerungen von Aussagen und Formulierungen; manchmal tunneln Textpassagen durch zu Stellen an denen sie nicht erwartet wurden und dann doch passen.  Irgendwie ist die Textgestaltung wie beim Quanten-Information-Ansatz oder wie es hinsichtlich des Physiknobelpreises 2022 lautete „pioneering quantum information science“.

Einsteins Hinweis und Heisenbergs „Zwischending“ 

Heisenberg (1988, S. 82) erinnert sich an eine Aussage Einsteins aus dem Jahre 1926, die auch ein zentrales Prinzip der Quantentheorie darstellt: „Das Mögliche, das zu Erwartende, ist ein wichtiger Bestandteil unserer Wirklichkeit, der nicht neben dem Faktischen einfach vergessen werden darf.“

 Zwischending – im Wartesaal der Möglichkeiten

Heisenberg selbst erklärt in Hinblick auf Quantenbeschreibungen: „Die mathematischen Symbole…stellen eher das Mögliche als das Faktische dar. Vielleicht könnnte man sagen, sie stellen ein Zwischending zwischen Möglichem und Faktischem dar…“ (1930-1932 / 2014, S. 71-72).

Eine „merkwürdige Art von physikalischer Realität“ und „Tendenz“

„Mit der Wahrscheinlichkeitswelle wurde ein völlig neuer Begriff in die theoretische Physik eingeführt… Sie bedeutete so etwas wie eine Tendenz zu einem bestimmten Geschehen… Sie führte eine merkwürdige Art von physikalischer Realität ein, die etwa in der Mitte zwischen Möglichkeit und Wirklichkeit steht“ (Heisenberg 2014, S. 17-18).

Zur Wahrscheinlichkeitsfunktion schreibt der deutsche Nobelpreisträger: „Sie stellt etwa eine Tendenz zu Vorgängen, die Möglichkeit für Vorgänge oder unsere Kenntnis von Vorgängen dar“ (2014 im Beitrag: Die Kopenhagener Deutung der Quantentheorie, S. 44-45, vgl. auch S. 50-51).

„Zwischending“ im Schachspielergehirn – mentaler Hauch der Neuronen

Das passt doch genau auf Schach! Auf die mentale (Zwischen-)Realität im Kopf eines nachdenkenden Schachspielers / Schachspielerin während der Partie. „Tendenz zu einem bestimmten Geschehen…“ und „Realität, die etwa in der Mitte zwischen Möglichkeit und Wirklichkeit steht“. Züge zwischen Nicht-Existenz und Existenz. „To be or not to be…“

Schrödingers Katze: gleichzeitig lebend und tot

1935 verfasste Erwin Schrödinger einen dreiteiligen Artikel, einen der bedeutendsten und einflussreichsten in der Geschichte der Quantenphysik: Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik in Die Naturwissenschaften 1935 Heft 48-50, Wiederabdruck des Artikels in Neuser (Hrsg.): Quantenphilosophie (1996 S. 21 – 33).

Er hat diesen Artikel für Fachkollegen geschrieben und ist für Laien kaum verständlich, aber er lohnt sich, wenn man sich (gedanken)experimentell mit Verschränkung und Wellenfunktionen befassen will. Der Text ist voller genialer Überlegungen, auch Schrödingers berühmte Katze hat hier ihre unsichere Existenz erhalten.

Als ich den Text las, kam mir öfters der Gedanke, dass dabei manches auch auf Schach zuträfe – und entdeckte beim wiederholten Lesen, dass ich mir vieles besser vorstellen konnte, wenn ich mir statt Teilchen oder abstrakter Körper Schachfiguren bzw. deren Züge und Kombinationen vors innere Auge stellte. (Ähnlich wie bei Heisenberg, siehe oben, dachte ich an mehreren Stellen, das gilt doch auch für Schach!)

Darin enthalten ist auch sein berühmtes Gedankenexperiment, später als Schrödingers Katze, bezeichnet. Schrödinger stellt sein „konstruiertes“ Beispiel u.a. mit diesen Sätzen dar: „Eine Katze wird in eine Stahlkammer gesperrt, zusammen mit folgender Höllenmaschine… daß in ihr die lebende und die tote Katze zu gleichen Teilen vermischt oder verschmiert sind“.

Schrödingers Zweifel an verwaschenen Abbildungen der Realität

Und bemerkt dazu, er vermag es nicht, solch ein „‚verwaschenes Modell‘ als Abbild der Wirklichkeit gelten zu lassen“ (S. 25). Er wollte damit verdeutlichen, dass bei dieser quantentheoretischen Beschreibung der Katze – die gleichzeitig tot und lebendig sei -, doch was in der Quantentheorie fehle oder falsch sei.

Katze im Zwischending

Die aktuelle Existenz der fiktiven Katze befindet sich m. E. in jener Realität, die Heisenberg hervorhebt. Deshalb bringe ich nun Heisenbergs „Zwischending“ wieder ins Spiel. Jene „merkwürdige Art von physikalischer Realität, die etwa in der Mitte zwischen Möglichkeit und Wirklichkeit steht“ (siehe oben), Dann sieht die Sache meines Erachtens wieder anders aus. Die Katze ist nicht tot und lebendig zugleich, sondern ihr (quantenmechanischer) Zustand (Überlagerung von Möglichkeiten) entwickelt sich in die Zukunft hinein… Diese Verbindung von Schrödingrs Katze mit Heisenbergs Zwischending habe ich bei der Interpretation der paradoxen Katzensituation noch nirgends gefunden, ich bin erst beim Schreiben meiner Grundlagentexte darauf gekommen.

Und damit sind wir wieder beim Schach, wo das Beispiel des Schachspielers, der gerade in jener Zwischenrealität überlegt, ob er diesen (oder jenen) Zug ausführen soll, durchaus realistisch und verständlich ist – und keineswegs paradox. Die verschiedenen Zugmöglichkeiten einer Schachfigur bei gegebener Position lassen sich vermutlich auch als Wellenfunktion bzw. Wahrscheinlichkeitswellen darstellen, ebenso die Zugmöglichkeiten eines Spielers in einer bestimmten Lage.  Beim Ausführen des Zuges auf dem Brett oder schon bei der Entscheidung des Spielers für den Zug im Gehirn, bricht die Wellenfunktion der Möglichkeiten zusammen. Die Frage ist, ob dies als Analogie allenfalls nützlich ist oder sich tatsächlich im Gehirn, den neuronalen Netzen eines Menschen, real etwas Ähnliches abspielt.

Wird fortgesetzt

Dr. Reinhard Munzert

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