Willensfreiheit durch quantenmechanische Unbestimmtheit: Verstärkertheorie

Gliederung

1. Einleitung

2. Die klassische Physik

3. Quantenmechanik

4. Jordans Verstärkertheorie

5. Penrose – Hameroff

6. Diskussion
6.1 Diskussion Jordan – Bünning

7. Fazit

8. Literaturverzeichnis

1.Einleitung

Der Mensch hat im Allgemeinen das Gefühl, die meisten seiner Entscheidungen frei zu treffen; nun lassen uns neueste neurologische Erkenntnisse aufschrecken. Wissenschaftler dringen mit Hilfe neuer Technik weit ins Gehirn vor und beobachten die dort ablaufenden Prozesse so exakt wie nie zuvor. Bisher konnten sie unser subjektives Gefühl der individuellen Freiheit nicht bestätigen. Es scheint, dass alle Vorgänge im Gehirn, somit auch die vermeintlich geistigen, auf chemische Prozesse zurückzuführen sind. Aufgrund dieser Erkenntnisse soll die philosophische Frage nach der Willensfreiheit des Menschen insbesondere mit den Augen der Physik betrachtet werden. Speziell die Erkenntnisse der Quantenmechanik sollen hier analysiert werden, da die durch den Physiker Ernst Pascual Jordan vorgeschlagene Verstärkertheorie, die auf quantenmechanischen Erkenntnissen beruht, interessante Aspekte zur Rettung unseren freien Willens darbieten könnte. Um dem jordanschen Modell nachzugehen, werden die Eigenschaften der klassischen Physik und der Quantenmechanik erläutert. Im weiteren wird der Bezug der Quantenmechanik zur Verstärkertheorie Jordans und deren Kritik dargestellt. Ich weise hier nur kurz auf den Philosophen Hans Jonas (1903-1993) hin, der scheinbar in Unkenntnis der jordanschen Theorie 55 Jahre später ähnliche Überlegungen anstellte (vgl. Jonas 1987); im Anschluss an die Verstärkertheorie stelle ich kurz die Theorie von Stuart Hameroff und Roger Penrose vor, da sie aktuell zur Frage der Willensfreiheit stellung nimmt. Letztendlich versuche ich einige Argumente für oder gegen die Frage zu finden: Ist die Willensfreiheit aus monistischer physikalischer Perspektive nachweisbar oder nicht ?

2. Die klassische Physik

Jedes System in Größenordnung der klassischen Physik, die Welt unserer täglichen Erfahrung, kann durch drei Faktoren beschrieben werden:

1. Position,
2. Impuls (Masse x Geschwindigkeit),
3. auf das System wirkende Kräfte.

Die vollständigen Informationen über die Anfangs- und Randbedingungen, dem Ist-Zustands des Systems, lässt exakte Aussagen über das vergangene sowie das zukünftige Verhalten des klassischen Systems zu. Ein Beispiel für die genaue Berechnung des zukünftigen Verhaltens eines Systems ist die Sonnenfinsternis. Wenn man die kontinuierlichen Bahnverläufe der Erde und des Mondes durch Messungen feststellt, kann man berechnen, wann sich der Mond zwischen der Erde und der Sonne befindet und so durch seinen Schattenwurf eine Sonnenfinsternis hervorruft.

Halten wir drei Merkmale der klassischen Physik fest:

1.: Systeme (Autos, Planeten, Kieselsteine,...) bewegen sich kontinuierlich
2.: Kausalprinzip gilt
3.: Wenn uns der Zustand eines Systems in einem beliebigen Augenblick und die Randbedingungen vollständig bekannt sind, können wir den Zustand des Systems zu jedem beliebigen Zeitpunkt berechnen.

Die Gültigkeit dieser Merkmale und der Erfolg vieler naturwissenschaftlicher Gesetze, die auf Kausalität gründen, ermutigten Pierre Simon Marquis de Laplace (1749-1827) Anfang des 19. Jahrhunderts den wissenschaftlichen Determinismus zu verkünden:

"Eine Intelligenz, welche für einen gegebenen Augenblick alle in der Natur wirkenden Kräfte sowie die gegenseitige Lage der sie zusammensetzenden Elemente kennte,[...], würde in derselben Formel die Bewegungen der größten Weltkörper wie des leichtesten Atoms umschließen; nichts würde ihr ungewiß sein und Zukunft wie Vergangenheit würden ihr offen vor Augen liegen.“ (Laplace 932, S. 1f.).

Laplace stellte sich eine Intelligenz vor, die den Ist-Zustand eines Systems schnell genug berechnen könnte, um die Zukunft vorauszusagen. Man prägte daraufhin im 19. Jahrhundert den Begriff des Laplaceschen Dämons. Wenn dieser Dämon in der Lage wäre, den gesamten Ist-Zustand des Universum festzustellen, könnte er auch den Ist-Zustand unseres Gehirns feststellen, da unsere Willensentscheidungen und Denkvorgänge nach gegenwärtiger wissenschaftlicher Erkenntnis durch chemische Prozesse in unserem Gehirn zustande kommen, und unsere individuelle Zukunft, inkl. aller bewussten „freien“ Entscheidungen voraussagen.

Somit ist in der klassischen Physik mit monistischer Überzeugung die Willensfreiheit auszuschließen. Zumindest bis 1926 konnte man mit wissenschaftlicher Überzeugung behaupten, dass alle materiellen Prozesse prinzipiell determiniert sind. Dies wurde jedoch von der Quantenmechanik revidiert.

3. Die Quantenmechanik

Betrachten wir ein kleines System: das Atom. 1911 wies der britische Physiker Ernest Rutherford (1871-1937) nach, dass Atome aus einem kleinen positiv geladenen Kern bestehen, um den negativ geladene Elektronen kreisen. Die Elektronen würden nach diesem Modell der klassischen Physik ständig in Richtung des Kerns beschleunigt, Energie abgeben und spiralförmig in den Kern stürzen, woraus eine Instabilität der Materie folgen würde. Diese Instabilität der Materie gibt es aber nicht. Ein unlösbares Problem der klassischen Physik. Der Physiker Niels Bohr (1885-1962) fand für dieses Problem 1913 eine Lösung, er postulierte: Elektronen können sich nur auf ganz bestimmten, einzelnen Bahnen um den Kern bewegen. Dieser Bewegung entspricht ein ganz bestimmtes Energieniveau. Auf diesen Umlaufbahnen, auf denen die Gesetze der klassischen Physik nicht anwendbar sind, geben die Elektronen keine Energie ab. Um von Bahn zu Bahn zu gelangen, also einen Bahnwechsel auszuführen, müssen die Elektronen „springen“, da sie sich zwischen den Bahnen nicht aufhalten können. Das Elektron absorbiert oder emittiert Energie nur beim sprunghaften Übergang zwischen zwei Energieniveaus. Somit erkannte man, dass es in der Quantenmechanik keine kontinuierliche Bewegung von Systemen gibt. Beim Wechseln einer Bahn von außen nach innen geben die Elektronen Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung, d.h. Licht, ab. Max Planck (1858-1947) schlug vor, dass Energie als elektromagnetische Strahlung nur in Paketen, sogenannten Quanten, abgegeben werden kann, auch Lichtquanten oder Photonen genannt. Die Größe dieser Energiepakete resultiert aus den Abständen der erlaubten Elektronenbahnen. Somit schränkt die Quantenmechanik unser erstes gültiges Merkmal der klassischen Physik ein, die Annahme einer kontinuierlichen Bewegung von Systemen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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