Schach und Quantenphysik: Quanten-Spielregeln (II)

„Wenn die verdammte Quantenspringerei doch wieder anfangen soll, dann tut es mir leid, die ganze Theorie gemacht zu haben“ (Erwin Schrödinger 1926).

„Die Teilchen kümmern sich ganz
offensichtlich nicht darum, welches Bild wir uns von Ihnen machen wollen“ (Nobelpreisträger Anton Zeilinger 2005, S. 65).

Also noch ein paar Quantenspielereien, mit denen sie nicht nur unseren Verstand herausfordern, sondern auf tiefster Ebene unsere Existenz, die Welt und vermutlich den ganzen kosmischen Rest ermöglichen. (Wie es auf höchster Ebene zugeht, ist eine andere Frage – so hoch sind wir noch nicht auf den Schultern der Giganten.)

Superposition, Kohärenz und Zerfall

„Das Superpositionsprinzip besagt, dass Dinge in einer eigenartigen Überlagerung  von verschiedenen Möglichkeiten existieren können“ (Zeilinger 2005, S. 149).

Die sich überlagernden Wellen können sich gegenseitig verstärken (Kohärenz), schwächen oder löschen. Durch verschiedene Einflüsse (z.B. Beobachter /  Wissen & Information / Messungen / Handlungen) kann die Wellenfunktion zusammenbrechen: Dekohärenz oder Kollaps genannt.

Und weil es so wichtig ist, verschränkte Zustände nochmal massiv:

Verschränkung und verschränkte Zustände

„Verschränkung: Quantenphänomen, bei dem zwei oder mehr Teilchen unauflöslich verbunden bleiben, so weit sie auch voneinander entfernt sein mögen“ (Kumar 2009, S. 468). 

Physiker sprechen hier auch von Wechselwirkungen (in verschränkten Systemen) bzw. davon, dass die Quanten wechselwirken oder korreliert sind. Die verschränkten Quanten bleiben so miteinander verbunden, dass eine Änderung (Messung, systematische Beobachtung, Aktivität) bei einem Partner, sofort eine Veränderung an dem oder den verschränkten Partner(n) ergibt.

Prof. Zeilinger (2005) 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“.

Wirkung ohne Signal- oder Informationsübertragung

Selbst einfühlsame Quantenversteher können bislang die Quantenverschränkung auf weite Distanzen nicht erklären. Zeilinger, einer der herausragenden lebenden Quantenphysiker, bemerkt: „Das Verrückte ist, dass zwischen verschränkten Photonen keinerlei Informationen ausgetauscht werden. Richtig vorstellen kann auch ich mir nicht, was bei diesem Vorgang jenseits von Zeit und Raum vor sich geht“ (in Stampf/Spiegel 2005, S. 181).

In Physikerkreisen besteht weitgehend Übereinstimmung, dass die sofortige Fernwirkung OHNE Informationsübermittlung bzw. ohne Signal- oder sonstige bekannte Wirkung stattfindet!

Entstehung von Verschränkung und Verschränkungswissen

Am ehesten ist noch die Entstehung der Verschränkung allgemein beschreibbar: „Wenn zwei Teilchen, etwa zwei Photonen, in Kontakt kommen, kann es passieren, dass sie dauerhaft miteinander in Verbindung bleiben“ (Stampf/Spiegel 2005, S. 180).

Interessant ist, dass Nobelpreisträger Schrödinger nicht nur Teilchen oder Körper verschränkt sieht, sondern auch unser Wissen um die jeweilige Verbindung (Wechselwirkung): „Wenn zwei getrennte Körper, die einzeln maximal bekannt sind, in eine Situation kommen, in der sie aufeinander einwirken, und sich wieder trennen, dann kommt regelmäßig das zustande, was ich eben Verschränkung unseres Wissens um die beiden Körper nannte“ (1935/1996, S. 28).  

Zwei schnelle gehen noch:

Wellenfunktion

„Wellenfunktion: Eine mathematische Funktion, die die Welleneigenschaft eines Systems oder eines Teilchens zum Ausdruck bringt. Die Wellenfunktion sagt alles aus, was in der Quantenmechanik über den Zustand eines physikalischen Systems oder Teilchens bekannt ist…“ (Kumar 2009, S. 469). – Wer’s glaubt.

Quantensprung

 „Quantensprung: Der Wechsel eines Elektrons zwischen zwei Energieniveaus im Innern eines Atoms oder Moleküls als Folge der Emission oder Absorption eines Photons“ (Kumar 2009, S. 464).

2023: Spooky Chess Quantum Action

Soweit die Grundlagen auf denen wir 2023 – so Gott will – das Alles und noch viel mehr mit Schach in Beziehung bringen. Und wiederum dadurch etwas zum Verständnis der Quantenphysik, des Gehirns, der menschlichen und künstlichen Informationsverarbeitung und des Handelns beitragen wollen ~~.

Damit wünsche ich allen komplexen Quantenansammlungen, dass hilfreiche Partikel, Wellen und fabelhafte quantenmechanische MehrfachWesen gut ins Neue Jahr rüberspringen!

Dr. Reinhard Munzert