Waren die Väter der Quantenmechanik in ihren Theorien vom „Kulturmilieu“ der Weimarer Republik bestimmt? Nein, sagt David Lindley in einem neuen Buch.
Bei sehr kleiner Ortsunschärfe wird die Impulsunschärfe sehr groß und umgekehrt. Beide Unschärfen stehen im Zusammenhang ?x?px?h. Dies ist Heisenbergs Unschärferelation, auf der wir die ganze Atom-, Kern- und Festkörperphysik aufbauen werden, bis wir sie in Kap.16 strenger begründen werden.“ So pragmatisch gebraucht „der Gerthsen“, seit Generationen das deutschsprachige Lehrbuch für (Experimental-)Physik, die Formel, die anderswo andächtig als „zentrales Mysterium der Quantenphysik“ bezeichnet wird. Tatsächlich kann man aus der Unschärferelation mit einigem Geschick sogar die Schrödingergleichung ableiten, das haben Physiker erst 2002 gezeigt.
Was hätten Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger damals dazu gesagt? Hätten sie das als friedliche Einigung empfunden? Hätte Niels Bohr seinen Segen dazu gegeben? Wären die Diskussionen über die Interpretation der Quantenphysik versiegt?
Ziemlich sicher nicht. Die Quantenmechanik, eine der beiden Säulen der Physik des 20. (und wohl auch des 21.) Jahrhunderts, ist in Diskussion und Streit geboren, und es scheint heute wie damals, dass das ihrer Natur gemäß war: einfach, weil sie, egal in welcher Formulierung, unsere Begriffe erschüttert. Weil sie seltsam ist.
Wie seltsam? So seltsam, dass man es gleich aufgeben und Buddhismus statt Physik studieren kann? Nein. David Lindley, Physiker und Journalist, hat vor zwölf Jahren in „Where Does The Weirdness Go?“ erklärt: „Die Quantenmechanik ist seltsam, aber nicht so seltsam, wie man glaubt.“ Und ihre seltsamen Eigenschaften seien in der Praxis „manageable“, beherrschbar.
Bohrs Liebe zur Undeutlichkeit
In seinem neuen Buch „Die Unbestimmbarkeit der Welt – Heisenberg und der Kampf um die Seele der Physik“ schildert Lindley die Geschichte der Seltsamkeiten respektive ihrer Entdeckung. Im englischen Untertitel sind Einstein, Heisenberg und Bohr die „Kämpfer“, in der deutschen Ausgabe ist nur Heisenberg geblieben. Was im Sinne Lindleys ist: Bei ihm hat letztlich Heisenberg Recht behalten, vor allem mit seiner Resignation: Er habe es aufgegeben, sich mit prinzipiellen Dingen zu beschäftigen, da sie ihm zu schwierig seien, schrieb er Anfang der Dreißigerjahre an Bohr.
Das war erstens kokett. Zweitens eine verhohlene Kritik an Bohr, dessen undeutliche Ausdrucksweise ihm (verständlicherweise) auf die Nerven ging. Drittens war es nicht ganz ehrlich. Denn Heisenberg selbst ging mit philosophischem Pathos an die Sache. „Ich glaube, ich habe das Kausalgesetz widerlegt“, erklärte er 1927 stolz.
Das war ihm wichtig. Genauso wie seine grundsätzliche Aversion gegen jeden Realismus und Materialismus: „Die letzte Wurzel der Erscheinungen ist nicht die Materie, sondern das mathematische Gesetz.“ So war ihm sogar Schrödingers „Wellenmechanik“ zuwider, weil zu bildlich, obwohl sie seiner „Matrizenmechanik“ äquivalent ist.
Einsteins Zweifel am Zufall
Sehr gut passte ihm dagegen die Erkenntnis, dass Quantenprozesse rein zufällig sind. Hier zögerte Schrödinger, und Einstein glaubte fest, die Quantentheorie könne nicht „der wahre Jakob“ sein, eine (noch) verborgene Theorie werde die Kausalität restaurieren. Schrödinger und Einstein galten als politisch links, der national-romantische Heisenberg als rechts. Ihre physikalischen Auseinandersetzungen spielten sich inmitten der Krisen der Weimarer Republik ab.
Paul Forman hat daraus in seinem Essay „Weimarer Kultur, Kausalität und Quantentheorie“ (1971) geschlossen, dass sich die deutschen Physiker an „die Werte ihrer geistigen Umwelt“ angepasst hätten. Der Prophet des rechten Lagers, Oswald Spengler, habe eben die Kausalität abgelehnt und durch ein „organisches“ Schicksal ersetzen wollen, das habe Heisenberg & Co. beflügelt.
Nichts mehr mit Kant im Sinn?
Formans Interpretation hat einen bedenklichen Aspekt: Wenn man das so sieht, dann haben sich just die Rechten à la longue durchgesetzt. Denn Einsteins Kritik hat die Quantenphysik nicht erschüttert, sondern vielmehr gefestigt. Andererseits stand Max Planck, der an dem von ihm losgetretenen Quantenprinzip zweifelte, so lange es ging, eher rechts. Und für die „deutsche Physik“, die vom NS-Regime protegiert wurde, war die gesamte Quantentheorie wie die Relativitätstheorie sowieso eine jüdische Irrlehre.
Auch Lindley lehnt Formans Kulturmilieu-These ab, schreibt aber: „Heutzutage werden die meisten Physiker nach angelsächsischem Stil ausgebildet, haben mit Platon und Kant nichts im Sinn und zeigen nicht das geringste Interesse an dem, was die Philosophen aus ihren Theorien machen.“ Spätestens an dieser Stelle werden wohl viele Physiker aufschreien. Zu Recht.
Schade, dass Lindley völlig darauf verzichtet, die physikalischen Beziehungen, von denen er spricht, so darzustellen, wie sie am klarsten sind: in mathematischer Form. Es muss ja nicht gleich abstrakter Operatorenformalismus sein, aber mit ein bisschen Differenzieren sieht man schon einiges. Da würden wohl Einstein und Bohr zustimmen. Heisenberg sowieso.
VITA: Werner Heisenberg
Geboren 1901 in Würzburg, gestorben 1976 in München. 1927 Unschärferelation, 1932 Nobelpreis für Physik, 1969 Autobiografie „Der Teil und das Ganze“.
Unter der NS-Diktatur blieb er regimetreu, leitete u.a. das Uranprojekt des Heeres-waffenamtes. Es ist bis heute umstritten, wie nahe der Bombe das Projekt war. 1941 traf Heisenberg seinen Lehrer Niels Bohr in Dänemark: Worüber die beiden dabei stritten, ist Thema des Theaterstücks „Kopenhagen“ von Michael Frayn.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 09.04.2008)