Was ist die Welt und wenn ja, wie viele

Was ist die Welt und wenn ja, wie viele?
PUBLIZIERT AM 25. JUNI 2021 VON MATTHIAS ZEHNDER

Die Quantenmechanik beschreibt, wie Atome und Elementarteilchen sich zueinander und miteinander verhalten. Sie erlaubt, unglaublich präzise Voraussagen hinsichtlich der Ergebnisse von Experimenten zu treffen. Sie steht allerdings in dem Ruf, schwierig, geheimnisvoll, ja fast magisch zu sein. Die Quantenmechanik ist das Herz und die Seele der modernen Physik. Astrophysiker, Teilchenphysiker, Atomphysiker, Laserphysiker – sie alle nutzen sie ständig, und sie nutzen sie sehr erfolgreich. Die Quantenmechanik ist keine esoterische Forschung. In der modernen Technologie ist sie allgegenwärtig: Halbleiter, Transistoren, Mikrochips, Laser und Computerspeicher würden ohne sie nicht funktionieren. Nur mit Hilfe der Quantenmechanik lassen sich die elementarsten Eigenschaften der Welt um uns herum zu verstehen. So ist etwa die gesamte Chemie schlicht angewandte Quantenmechanik. Nur die Quantenmechanik kann erklären, wie die Sonne scheint oder warum Tische stabil sind.

Die Quantenmechanik ist also keine Magie, sondern die umfassendste und bestmögliche Erklärung für die Wirklichkeit, die wir kennen. Ja, Sean Carroll schreibt: «Soweit wir heute wissen, ist die Quantenmechanik nicht nur eine Annäherung an die Wahrheit, sondern sie ist die Wahrheit.» Das könne sich aufgrund von unerwarteten Versuchsergebnissen durchaus ändern, aber bisher haben wir keine Indizien dafür, dass wir mit solchen Überraschungen rechnen müssten: «Die Entwicklung der Quantenmechanik in den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts, die mit den Namen Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger und Dirac verbunden ist, hat uns bis 1927 ein angemessenes Verständnis der Wirklichkeit hinterlassen, das sicherlich eine der grössten geistigen Errungenschaften der Menschheitsgeschichte ist», schreibt Carroll. «Wir haben allen Grund, stolz darauf zu sein.»

Andererseits behauptete Richard Feynman einst, es sei sicher, dass niemand die Quantenmechanik verstünde: «Wir nutzen sie, um neue Technologien zu entwickeln und die Ergebnisse von Experimenten vorauszusagen. Aber ehrliche Physiker geben zu, dass wir die Quantenmechanik nicht wirklich verstehen», schreibt Carroll. Die Quantenmechanik ist also ein Modell, das verblüffend präzise Voraussagen liefert, die von Forschungsdaten glanzvoll bestätigt werden. «Aber wenn Sie wissen wollen, warum das so ist, dann müssen wir sagen: Wir wissen es nicht.» Aber die Physik liebt die Quantenmechanik nicht – und die Populärwissenschaft hat sie zum Mysterium erklärt: Die Quantenmechanik gebe Rätsel auf und könne nicht verstanden werden. Diese Botschaft widerspreche den Grundprinzipien der Naturwissenschaft, schreibt Carroll. «Wenn es um die Quantenmechanik geht, haben wir eine Art geistige Blockade, und um diese zu überwinden, brauchen wir ein wenig Quantentherapie.» Und die will Carroll mit diesem Buch bieten. Carroll studierte Physik in Harvard und arbeitet in Pasadena als theoretischer Physiker zur Kosmologie, Gravitation und den Grundlagen der Quantenmechanik. Im ersten Teil seines Buches führt Carrol ein in die Quantenwelt und die Quantenmechanik. Er erzählt die Geschichte der Quantenmechanik und erklärt Unbestimmtheit und Komplementarität. Im zweiten Teil wird es komplexer: Die Rede ist von Spalten im Universum, von Dekohärenz und Parallelwelten, vom Wesen der Wahrscheinlichkeit und von der Viele-Welten-Theorie und ihren Alternativen. Im dritten Teil hebt er ab in die Raumzeit. Er erläutert das Verhältnis von Raum und Zeit, von Emergenz und Lokalität, lotet diee Schwerkraft aus und lässt uns einen Blick in die Sphäre jenseits von Raum und Zeit werfen in Holographie, Schwarze Löcher und die Grenzen der Lokalität. Anspruchsvoll, aber begeisternd!

Sean Carroll: Was ist die Welt und wenn ja, wie viele? Wie die Quantenmechanik unser Weltbild verändert. Klett Cotta, 400 Seiten, 36.90 Franken; ISBN 978-3-608-98376-0

Erhältlich ist das Buch hier: https://www.biderundtanner.ch/detail/ISBN-9783608983760

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Ein wirklich tolles Buch. Ich habe nicht gedacht, dass solche physikalischen Themen so verständlich und anschaulich formuliert werden können. Ich interessiere mich sehr für die Thema aus dem Buch, habe aber vorher keinerlei Kenntnisse gehabt und konnte trotzdem, an den meisten Stellen, sehr gut folgen. Ich habe das Buch noch nicht komplett durchgelesen, diese nicht ganz leichte Kost lese ich zwischendurch Kapitel für Kapitel. Trotzdem haben mir die Kapitel bislang wirklich gut gefallen, weil sie so bildlich und verständlich sind. Der Schreibstil ist erklärend aber verständlich. Das Buch ist wirklich toll, wenn man auf seine Fragen der Physik ein paar Antworten sucht!

Ein Buch, das ich mit Interesse gelesen habe, auch wenn ich nicht alles verstanden habe. Das Thema an sich interessiert mich sehr, aber ich räume ein, dass meine Kenntnisse in Mathematik und Physik nur laienhaft sind. Ich habe schon einige Bücher dieser Art gelesen, am besten erklärt hat es meiner Ansicht nach Stephen Hawking. Sean Carroll schreibt sehr fachkompetent und ist bemüht, das Thema verständlich zu erläutern. Für Leser mit besseren Kenntnissen in Mathe und Physik ist das sicherlich besser verständlich, für mich war es etwas zu schwer, was aber nicht am Autor lag.
Die Quantentheorie allgemeinverständlich zu erklären, ist eine schwere Aufgabe, das ist mir klar. Aber den Versuch muss man durchaus anerkennen, und ich finde, es ist wichtig, darüber zu berichten, selbst wenn nicht alles von jedem gleich verstanden wird. Sogar manche Physiker haben mit dem Verständnis noch Probleme, Carroll berichtet ja davon. Auf jeden Fall eine hochinteressante Materie, die uns in Zukunft sicher noch weiter beschäftigen wird.

„Was ist die Welt und wenn ja wie viele“ von Sean Carroll bzw. Wie die Quantenmechanik unser Weltbild verändert

Zeit nehmen, langsam lesen, hin und wieder akzeptieren, dass ich nicht jeden Gedankengang verstehe, nicht jedem Detail folgen kann.
Das Wenige, was ich über Quantenmechanik wusste, fand ich faszinierend. Mathematik hat mich noch nie erschreckt und Physik wird auch irgendwie gehen. Mit dem Ansatz und Jahrzehnten ohne nennenswerten Kontakt zur theoretischen Physik ging ich an dies Buch. Die ersten 100 Seiten waren ein rechter Kampf, weil ich mich selbst überforderte. Ich überlegte abzubrechen, schaffte es dann aber umzuschwenken zu: Versuche der groben Linie zu folgen, was nicht geht, geht nicht und wurde von der Logik fasziniert.
Kein leichtes Buch aber ein Lohnendes.
Bei der Netgalleyausgabe (Epub) gibt es einen Fehler, wenn man als Schrift die vom Herausgeber vorgeschlagene Schrift wählt. Alle kursivgedruckten Wort fehlen einfach – bei anderen Schriften werden diese - zumindest teilweise - dargestellt.
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Alles ist quantenmechanisch. Quantenmechanik ist spukhaft. Sean Carroll versucht in „Was ist die Welt und wenn ja, wie viele“ das Unmögliche: die Quantenmechanik zu erklären.


Quantenmechanik, so erfahren wir ziemlich am Anfang, ist zwar keine Magie: aber verstehen können sie nur die Wenigstens. Und doch, auch wenn sie niemand versteht, hat sie unser Weltbild grundlegend geändert. Wie geht so etwas?

Was die älteren Generation im Physik-Unterricht gelernt haben, hat die Quantenmechanik über den Haufen geworfen und das Bild von unserer Welt und unserer Realität grundlegend verändert. Sie ist heute wohl die umfassendste und bestmögliche Erkenntnis der Wirklichkeit.


Zugleich ist die Quantenmechanik unverständlich. Und schon brummt einem der Schädel. Vertrauen wir uns dem Ratgeber an, der drei Botschaften aussendet: 1) Quantenmechanik soll verständlich sein, 2) es sind gute Fortschritte gemacht worden, 3) all dies ist wichtig.

Dieser Ratgeber hat die Grenzen meines physikalischen Verständnisses umrissen. Was ist behalten habe? Quantenmechanik ist rätselhaft, gespenstisch, bizarr, unverständlich, befremdlich, verwirrend und nach Einstein spukhaft.


Gleichwohl hat dieses Buch eine wichtige Funktion und Aufgabe: Quantenmechanik und vor allem das Verständnis dazu darf nicht einem kleinen Kreis von Wissenschaftler vorbehalten werden. Dieser Teil der Physik hält im wahrsten Sinne des Wortes die Zukunft in ihrer Hand und muss einem großen Publikum verständlich sein. Der Ratgeber von Sean Carroll ist dafür ein guter Anfang.

Sean Carroll: Was ist die Welt und wenn ja, wie viele
Aus dem Englischen übersetzt von Jens Hagestedt
Klett-Cotta 2021