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Zitat von Seite 9,10
Nun fehlt bei dieser Beschreibung des Meßprozesses aber noch ein wesentliches Detail, das lange Zeit völlig übersehen wurde. Während man ein mikroskopisches System häufig als isoliert annehmen darf, steht ein makroskopisches ständig und unvermeidbar in wesentlicher Wechselwirkung mit seiner Umgebung. Zum Beispiel reflektiert ein realer Detektor Licht, das anschließend von seinem Zustand abhängt und somit Information über den Zählerstand in alle Welt trägt. Das Licht "mißt" gewissermaßen ständig die Anzeige – sonst könnten wir sie nicht sehen. Wegen der dadurch verursachten Verschränkung der
Quantenzustände ist diese Tatsache auch dann von Bedeutung für das beobachtete System (wie den Detektor), wenn dieses selber gar nicht dynamisch beeinflußt (also "gestört") wird.
Während man ein vollständig isoliertes Gesamtsystem aus Objekt und mikroskopischem Detektor aber im Prinzip immer noch als Ganzes messen und somit die nunmehr nichtlokale Superposition nachweisen könnte, ist das unmöglich für eine Superposition, an der eine
unbeschränkte Umgebung teilhat – wie notwendigerweise bei einem makroskopischen Detektor. Dazu ist es keineswegs nötig, daß diese Verschränkung Information darstellt (wie bei gestreutem Licht); es genügt eine Wechselwirkung mit thermischen (chaotischen) Gasmolekülen oder mit Wärmestrahlung. Da die lokalen, beobachtbaren Subsysteme dann nicht mehr für sich allein in einer
"kohärenten" Superposition sind, bezeichnet man diesen praktisch unvermeidbaren Vorgang als Dekohärenz. Ich habe ihn in einer um 1970 beginnenden Reihe von Publikationen als Argument für eine universell verschränkte Wellenfunktion (also auch für die Notwendigkeit von "Everett-Welten") erstmals diskutiert. Dieses anfangs kaum beachtete Phänomen einer ständig zunehmenden globalen Verschränkung wurde dann 1981 unabhängig voneinander von
Wojciech Zurek und Anthony Leggett wieder aufgegriffen, ab 1984 von Erich Joos und anderen unter realistischen Bedingungen genauer analysiert und schließlich 1996 von Serge Haroche und Mitarbeitern experimentell bestätigt. Claus Kiefer hat in diversen Arbeiten seit
1987 die Bedeutung der Dekohärenz für Quantenfeldtheorie und Kosmologie herausgestellt.
Seit zwei Jahrzehnten ist die Dekohärenz zwar in aller Physiker Munde, ihre Bedeutung wird aber immer noch sehr häufig mißverstanden. Verbreitet findet man sogar die Behauptung, daß Dekohärenz Ensemble erzeuge oder den Kollaps der Wellenfunktion
beschreibe und somit die Everett-Welten zu vermeiden gestatte. Das ist jedoch reines Wunschdenken, denn genau das Gegenteil ist richtig! Was bedeutet dann aber diese unkontrollierbare Dislokalisation von Superpositionen, die als Dekohärenz bezeichnet wird, für einen lokalen Beobachter, der ja erfahrungsgemäß ein bestimmtes Meßergebnis wahrnimmt?
Nach der Quantentheorie "mißt" der Beobachter die Zeigerstellung des Detektors nach dem gleichen Prinzip wie der Detektor das mikroskopische "Teilchen". Das heißt, daß er mit dem Meßergebnis genau so verschränkt wird wie Schrödingers Katze oder die unkontrollierbare Umgebung. Er muß zwar in diesem humaneren Experiment nicht teilweise sterben (wie die bedauernswerte Katze), existiert aber laut Schrödinger-Gleichung anschließend in
diversen Zuständen, in denen er unterschiedliche (jeweils eindeutige) Meßergebnisse beobachtet und daraufhin vielleicht ganz unterschiedlich reagiert. Weil alle bekannten Wechselwirkungen
in der Natur lokal sind, bleiben die nunmehr praktisch überall verschiedenen Komponenten der globalen Superposition dynamisch völlig voneinander getrennt – eben unabhängig beobachtete "Welten", da sie gegebenenfalls auch unterschiedlich reagierende
Beobachter enthalten. Diese würden sich also kausal aus jeweils einem individuellen Beobachter als Folge der "Verzweigung" der Wellenfunktion in jedem Meßprozeß entwickeln (sie haben daher jeweils zunächst alle dieselbe Vorgeschichte). Da sie aber gegebenenfalls auch mit dem Katzenzustand verschränkt wären (ebenso wie mit den Zuständen anderer Beobachter), finden sie individuell stets nur eine tote oder eine lebende Katze vor, und dieser
Katzenzustand wird ihnen durch andere Beobachter auf Rückfrage bestätigt. Er ist also – ebenso wie das Meßergebnis – separat in jedem Zweig "objektiviert". Die wichtigste Lehre aus der Dekohärenz ist also, daß das Superpositionsprinzip auch noch dort gelten kann (nämlich global), wo es gar nicht mehr zu gelten scheint.
Diese Identifikation von (offenbar auch bewußten) Beobachtern mit Zuständen lokaler Systeme in individuellen, sich ständig kausal verzweigenden Komponenten einer universellen, ein Multiversum beschreibenden Wellenfunktion ist im Vergleich zu konventionellen Weltbildern sicher ganz neuartig. Sie ist jedoch völlig konsistent und durch die Nichtlokalität der Quantentheorie erzwungen, wenn diese denn tatsächlich universell gültig ist. Denn ein Beobachter
kann in der globalen Wellenfunktion keinen bestimmten Zustand besitzen. Der für alle Systeme, die man separat beobachten konnte, immer wieder bestätigte Formalismus der Quantentheorie sagt uns, daß ein sich deterministisch entwickelndes Quantenuniversum nur
solche Beobachter als Subsysteme enthalten kann, die sich ständig kausal verzweigen, was sie dann subjektiv als einen Indeterminismus der von ihnen wahrgenommenen Welt erleben müssen. Trotz ihrer ungeheuren Zahl belegen die so entstandenen Everett-Welten nur einen verschwindend kleinen Teil des hochdimensionalen Raums, der uns in der quasi-klassischen Alltagswelt als ein Konfigurationsraum erscheint.
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