In Philosophy of Language von William G. Lycan gibt es die Zeilen:
Sogar scheinbare Wahrheiten der Logik, wie Wahrheiten der Form „Entweder P oder nicht P“, könnten angesichts entsprechend seltsamer Phänomene in der Quantenmechanik aufgegeben werden.
Ich weiß wirklich nicht viel über Quantenmechanik, ist diese Aussage gültig?
Lassen Sie mich vorab sagen, dass ich es semantisch nicht für angebracht halte, zu fragen
Ist dieses Argument gültig?
weil ich denke, dass hier kein Argument vorgebracht wurde. Stattdessen macht der Autor eine Aussage, und wir könnten geneigt sein zu beurteilen, ob sie wahr oder falsch ist.
Meiner Meinung nach ist seine Aussage (a) vage (zumindest wenn sie aus dem Zusammenhang gerissen ist), daher wäre es sehr schwierig, ihr einen Wahrheitswert zuzuordnen, und (b) irreführend. Die Quantenmechanik ist ein auf Mathematik basierendes Modell für die physikalische Welt. Insbesondere kann jede mathematisch präzise Aussage, die jemals in der Quantenmechanik gemacht wurde, genauso wie jede rein mathematische Aussage unter Verwendung von Standardregeln der mathematischen Logik geschrieben werden.
Ja, die Aussage im Buch ist vernünftig.
Stellen Sie sich ein physikalisches System mit zwei möglichen "Zuständen" vor, wie: Elektronenspin = nach oben oder unten zeigend oder Lichtpolarisation = im Uhrzeigersinn / gegen den Uhrzeigersinn (in Bezug auf seine Ausbreitungsrichtung).
Beispiele wie Tür = offen/geschlossen und Schrödingers Katze = tot/lebendig lassen es total seltsam klingen, da wir so etwas in unserer täglichen Erfahrung nie erleben. Daher würde ich sie lieber meiden. Es gibt Gründe, warum solche Quanteneffekte nur auf winzigen Skalen beobachtet werden und nicht in alltäglichen klassischen Phänomenen.
Die Intuition aus dem täglichen Leben legt nahe, dass der Elektronenspin entweder oben oder unten sein kann, aber nicht beides. Aber das ist ein falsches Bild, um das System zu beschreiben. Es ist eine bessere Beschreibung zu sagen, dass sich das Elektron in einer "Überlagerung" der beiden Zustände befindet ... wie sagen wir mal . Beachten Sie, dass sich die Koeffizienten nicht zu eins summieren. Stattdessen summieren sich die Quadrate der Koeffizienten zu 1 . Diese Koeffizienten unterscheiden sich also ein wenig von gewöhnlichen Wahrscheinlichkeiten – sie werden Wahrscheinlichkeitsamplituden genannt . Also nicht, dass sich das Elektron hier in einem Zustand befindet, der sowohl P = oben (teilweise) als auch (~P = NICHT oben) teilweise hat. Verallgemeinert von diesem Beispiel sind Zustände, die vollständig P (oder ~P) sind, Randfälle. Ein generischer Zustand wird eine Kombination der beiden Möglichkeiten sein. Jetzt können Sie verstehen, was der Autor mit dieser Aussage meint. Klassisch hätte man gesagt, dass der Elektronenspin oben oder unten gewesen sein muss, aber nicht beides, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsregel prob(up) + prob(not up) = 1. Aber das stimmt nicht mehr, und das System ist auf eine bestimmte Weise gleichzeitig oben und unten.
Wichtiger Hinweis : Das bedeutet NICHT, dass die Quantenmechanik unlogisch ist. Tatsächlich bedeutet dies, dass die üblichen Wahrscheinlichkeitsregeln zu grob und nicht subtil genug sind, um das Verhalten physikalischer Systeme auf kleinen Skalen zu beschreiben. Wir haben andere mathematische Strukturen entwickelt/gefunden, um Quantenphänomene präzise und genau zu beschreiben.
Ein Elektron kann in diesem Zustand bleiben, bis es "gemessen" wird. Die beste Beschreibung, die wir bisher haben, ist, dass sobald Sie messen, ob ein solches System Spin-up oder Spin-down ist, das Elektron sofort in einen der beiden Zustände fällt! (Es ist, als ob das Elektron nicht mit heruntergelassener Hose und einem Fuß in jedem Zustand erwischt werden möchte, aber es kann sich auch nicht entscheiden, bis es von jemandem, der es misst, dazu gezwungen wird. Und nimm das nicht Erklärung zu ernst.)
Solche Aussagen tauchen auf, wenn man versucht, die Quantenphysik in klassische physikalische Begriffe zu fassen. Mit anderen Worten, Aussagen wie „ P oder nicht P ist keine gültige Aussage in einer Quantenwelt “ werden typischerweise von Philosophen gemacht, die die Quantenphysik nicht wirklich verstehen und hartnäckig versuchen, das Quant auf ihre klassische Intuition abzubilden.
Eine viel aufschlussreichere Bemerkung wäre die Feststellung, dass die Quantenphysik uns dazu zwingt, die klassische Wahrscheinlichkeitstheorie aufzugeben und sie durch etwas zu ersetzen, was man als pythagoreische Wahrscheinlichkeitstheorie bezeichnen könnte. Mit anderen Worten, die Quantenphysik gibt eine einfache und unkomplizierte lineare Beschreibung unserer Welt in Form von Quadratwurzeln von Wahrscheinlichkeiten (als Wahrscheinlichkeitsamplituden bezeichnet). Und ja, das führt zu kontraintuitiven Effekten, aber es gibt absolut keinen Grund, sich von der Logik zu verabschieden.
Überlagerung ist nicht der einzige Fall, in dem scheinbar exklusive Ereignisse beide stattfinden. Zum Beispiel könnte im Doppelspaltexperiment "P" "Photon ging durch rechten Spalt" und "nicht P" könnte "Photon ging durch linken Spalt" sein, und das Interferenzmuster scheint zu implizieren, dass es tatsächlich durch beide ging.
Aus philosophischer Sicht wäre es meiner Meinung nach vernünftiger, die Logik nicht aufzugeben, sondern anzuerkennen, dass Logik möglicherweise keine genaue Beschreibung der Quantenwelt ist.
Jerry Schirmer
Christoph